¿Qué es un Motor de Servicio?
A servo motor típicamente consiste en un sistema completo de servocontrol compuesto por el motor, un codificador de alta precisión (o cualquier otro sensor de retroalimentación), un controlador de servoaccionamiento y un controlador principal. A diferencia de los motores convencionales, este sistema utiliza un mecanismo de control de retroalimentación en bucle cerrado, lo que permite un control altamente preciso de la posición, velocidad y par en tiempo real según las órdenes recibidas, además de ofrecer una respuesta rápida.
¿Cómo Funciona un Motor de Servicio?
La precisión de un motor servo se deriva de su sistema de control en bucle cerrado. Este sistema logra un control de alta precisión mediante un ciclo continuo de comando-retroalimentación-corrección: el controlador superior emite primero una señal de comando especificando la posición objetivo; el servocontrolador luego amplifica esta señal en una corriente de alta potencia para impulsar el motor. Al mismo tiempo, el codificador o sensor integrado en el motor monitorea en tiempo real la posición y velocidad reales y proporciona retroalimentación al controlador. Este último compara continuamente la posición objetivo y la real utilizando estrategias de control tales como algoritmos PID. Una vez que se detecta una desviación (por ejemplo, debida a cambios en la carga), ajusta inmediatamente la corriente de salida para realizar una corrección dinámica. Todo este proceso se completa en cuestión de milisegundos, lo que permite al motor alcanzar rápidamente la posición objetivo y mantenerla con precisión, permaneciendo estable incluso bajo interferencias externas. Esto representa un rendimiento significativamente superior al de soluciones en bucle abierto, como los motores paso a paso, en términos de par, velocidad y control de posición.
Tipos de servomotores
Los motores servo se pueden dividir en motores servo de corriente continua (DC) y motores servo de corriente alterna (AC) según el tipo de alimentación eléctrica.
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Motor de servicio de corriente alterna
Bajo condiciones de alimentación de corriente alterna (AC), los motores se clasifican principalmente en motores servo síncronos con imán permanente (PMSM, por sus siglas en inglés) y motores servo asíncronos (ASM), dependiendo de su principio de funcionamiento y estructura. Los PMSM ofrecen ventajas como alta precisión y alta respuesta, y se utilizan ampliamente en aplicaciones de control de alta precisión, tales como robots industriales, máquinas herramientas CNC, equipos para semiconductores y líneas de producción automatizadas. Por otro lado, los motores servo asíncronos son más adecuados para equipos con altas demandas de potencia y velocidad, pero con requisitos relativamente menores de precisión, como centrifugadoras, compresores, etc.
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Motores de servomecanismo DC
Cuando se alimentan con corriente continua (CC), los motores servo se clasifican principalmente en Motores Servo de CC con Escobillas y Motores Servo de CC sin Escobillas (BLDC), dependiendo de su estructura y modo de funcionamiento. La diferencia fundamental entre ambos radica en su método de conmutación: los motores servo de CC con escobillas utilizan una conmutación mecánica, basada en el contacto físico entre escobillas y un conmutador; mientras que los motores servo BLDC emplean una conmutación electrónica, utilizando sensores de posición y actuadores para un control preciso. Actualmente, los motores servo BLDC, gracias a sus ventajas significativas en rendimiento, fiabilidad y vida útil, han sustituido gradualmente a los modelos con escobillas y se han convertido en la opción principal para aplicaciones servo de alta precisión y fiabilidad.
Aplicaciones del Motor Servo
Las capacidades únicas de los motores servo los hacen indispensables en una amplia variedad de campos:
- Automatización Industrial: Robótica, maquinaria CNC, equipos de embalaje, etc.
- Robótica: Control de articulaciones en brazos y piernas robóticas con movimientos precisos.
- Electrónica de Consumo: Impulsar el lente en la cámara para lograr enfoque automático y controlar el movimiento de la cabeza de impresión en impresoras 3D de alta gama.
- Equipos Médicos: Alimentar herramientas precisas en robots quirúrgicos y controlar las bombas de fluidos en máquinas de diagnóstico.
Productos Destacados de Motores Servo
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Motor Servo DC Integrado NEMA 23 : un motor CC sin escobillas de tamaño de marco 57 mm integrado con un codificador de 16 bits y un controlador servo.
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Motor Servo AC EtherCAT : Motor Servo que cubre el rango de potencia más común de 0.05 kW a 7.5 kW con codificador magnético absoluto multiturno de 17 bits. El controlador servo soporta sistemas de alimentación monofásicos y trifásicos con comunicación EtherCAT.
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Motor Servo AC por Impulsos : Motor Servo que cubre el rango de potencia más común de 0.05 kW a 7.5 kW con codificador magnético absoluto multiturno de 17 bits. El controlador servo soporta sistemas de alimentación monofásicos y trifásicos con comunicación por Impulsos.
