Todo lo que necesitas saber, antes de comprar un servomotor

by on octubre 22, 2018 in Blog Potencia

¿Qué es un servomotor?

Un servomotor es un tipo de motor eléctrico síncrono con bucle cerrado (realimenta su posición y velocidad a través de su encoder en todo momento) tiene la capacidad de controlar el movimiento de su eje, en velocidad, aceleración, par y posición. Su bajo momento de inercia y su elevada capacidad de sobrecarga le permite hacer movimientos muy rápidos, con grandes aceleraciones y deceleraciones pasando de Ø rpm a 3000 rpm en 0.1 segundos. El servo a diferencia de los motores asíncronos siempre dará un par constante, por mucho que aumente su velocidad hasta sobrepasar su velocidad nominal (en muchos casos 3000 rpm) fijada en las curvas de par-velocidad del catálogo, en ese caso el par dejará de ser constante y caerá drásticamente.

motor

esquema

grafica_01

Los servomotores, son dispositivos muy habituales en muchos sectores de la industria, se usan en gran variedad de aplicaciones. Los hay de diferentes tamaños, pudiendo llegar a ser muy reducidos y manejables desde (50W) usados en robots colaborativos a muy grandes como los de 7.5kW usados en maquinaria pesada.

conjunto

¿De qué se compone un servomotor?

Un Servomotor se compone de:

  1. El motor síncrono, el cual lleva acoplado un encoder, que permite controlar la posición y velocidad angular del rotor del motor en todo momento.
  2. El controlador electrónico, normalmente denominado servodrive o driver.
  3. El cable de potencia (U, V, W y PE) que conecta el motor con el driver.
  4. El cable de encoder normalmente de 15 pines, que conecta el encoder del motor con el driver. En este cable podemos encontrar los canales A, B, Z y sus negados, así como las fases del motor.
  5. El cable de alta densidad donde encontraremos las entradas y salidas tanto digitales como analógicas, entradas de pulso y dirección, así como las señales de realimentación del encoder, también puedes encontrar salidas de tensión continua de 24VDC ó 5VDC, que sirven para alimentar las entradas digitales del servo; no aconsejamos conectar dispositivos externos o sensores.

Tipos de servomotores

Los servomotores pueden ser de dos tipos, de corriente alterna o de corriente continua. Dentro de los servomotores de DC debemos saber que las rpm máximas con par constante que puede alcanzar dependerán de la fuente de alimentación a la cual lo conectemos, como podemos ver en la gráfica siguiente:

grafica_02

Cuanta mayor es la tensión de alimentación del servo, más velocidad con par constante podremos alcanzar. Así pues, con 24 VDC, el servo motor mantendrá el par constante a 1,27 Nm hasta las 1250 rpm. Sin embargo, ese mismo motor alimentado a 48 VDC puede alcanzar las 3250 rpm con un par constante de 1,27 Nm.

En corriente alterna no tendremos este problema. Debemos recordad que existen servos a 220VAC (Monofásico) cuya máxima potencia en la mayoría de servos es de 1 kW y trifásicos a 380 VAC donde podemos alcanzar los 11 kW o más.

¿Para qué sirven?
Aplicaciones de los servomotores

Este tipo de accionamiento se utiliza en industrias tan diversas como la producción automotriz, automóvil, la creación de textiles (Máquinas industriales de coser), el procesamiento de alimentos y bebidas, el envasado de productos de consumo (wrapping y packaging), etiquetadoras etc. El servomotor de alta precisión es indispensable en todas las líneas de montaje que requieren velocidad y precisión. También se usan en robótica porque a sus características básicas de alta dinámica y precisión, se le añade el buen rendimiento del sistema que lo hace muy adecuado para su uso en dispositivos robotizados con baterías como robots colaborativos, AGVs, etc.

aplicaciones_servos

 

características básicas del driver FD3:

 

servo_fd3

¡Muchas gracias por leernos!

Saludos

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