Un servoaccionamiento es un amplificador electrónico utilizado para alimentar servomecanismos eléctricos .
Un servoaccionamiento monitorea la señal de retroalimentación del servomecanismo y se ajusta continuamente para detectar desviaciones del comportamiento esperado.
Un servoaccionamiento recibe una señal de comando de un sistema de control, amplifica la señal y transmite corriente eléctrica a un servomotor para producir un movimiento proporcional a la señal de comando. Normalmente, la señal de comando representa una velocidad deseada, pero también puede representar un par o una posición deseados. Un sensor conectado al servomotor informa el estado real del motor al servoaccionamiento. A continuación, el servoaccionamiento compara el estado real del motor con el estado del motor ordenado. A continuación, modifica el voltaje, la frecuencia o el ancho de pulso del motor para corregir cualquier desviación del estado ordenado. [1]
En un sistema de control configurado correctamente, el servomotor gira a una velocidad que se aproxima mucho a la señal de velocidad que recibe el servoaccionamiento desde el sistema de control. Se pueden ajustar varios parámetros, como la rigidez (también conocida como ganancia proporcional), la amortiguación (también conocida como ganancia derivada) y la ganancia de retroalimentación, para lograr el rendimiento deseado. El proceso de ajuste de estos parámetros se denomina ajuste del rendimiento .
Aunque muchos servomotores requieren un variador específico para esa marca o modelo de motor en particular, ahora hay muchos variadores disponibles que son compatibles con una amplia variedad de motores.
Todos los servoaccionamientos que se utilizan en la industria son digitales, analógicos o ambos. Los accionamientos digitales se diferencian de los analógicos en que tienen un microprocesador o computadora que analiza las señales entrantes mientras controla el mecanismo. El microprocesador recibe un flujo de pulsos de un codificador que puede determinar parámetros como la velocidad. Variar el pulso o señal permite que el mecanismo ajuste la velocidad creando esencialmente un efecto de controlador de velocidad. [2] Las tareas repetitivas realizadas por un procesador permiten que un accionamiento digital se autoajuste rápidamente. En los casos en que los mecanismos deben adaptarse a muchas condiciones, esto puede ser conveniente porque un accionamiento digital puede ajustarse rápidamente con poco esfuerzo. Un inconveniente de los accionamientos digitales es la gran cantidad de energía que se consume. Sin embargo, muchos accionamientos digitales instalan baterías de capacidad para monitorear la duración de la batería. El sistema de retroalimentación general para un servoaccionamiento digital es como uno analógico, excepto que un microprocesador usa algoritmos para predecir las condiciones del sistema.
Los variadores analógicos controlan la velocidad a través de varias entradas eléctricas, normalmente de ±10 voltios. A menudo se ajustan con potenciómetros y tienen "tarjetas de personalidad" enchufables que se ajustan previamente a condiciones específicas. La mayoría de los variadores analógicos funcionan utilizando un generador de tacómetro para medir las señales entrantes y producir una demanda de par resultante. Estas demandas de par solicitan corriente en el mecanismo según el bucle de retroalimentación. Este amplificador se conoce como variador de cuatro cuadrantes porque puede acelerar, desacelerar y frenar en cualquier dirección de rotación. Los variadores analógicos tradicionales consumen menos energía que los variadores digitales y pueden ofrecer un rendimiento muy alto en ciertos casos. Cuando se cumplen las condiciones, los variadores analógicos ofrecen consistencia con un "jitter" mínimo en las paradas. Algunos servoaccionamientos analógicos no necesitan un amplificador de par y dependen de amplificadores de velocidad para situaciones en las que la velocidad es más importante. [3] [4]
Los servosistemas se pueden utilizar en el mecanizado CNC , la automatización de fábricas y la robótica, entre otros usos. Su principal ventaja sobre los motores de corriente continua o de corriente alterna tradicionales es la incorporación de retroalimentación del motor. Esta retroalimentación se puede utilizar para detectar movimientos no deseados o para garantizar la precisión del movimiento ordenado. La retroalimentación generalmente la proporciona un codificador de algún tipo. Los servomotores, en uso con cambio de velocidad constante, tienen un mejor ciclo de vida que los motores de corriente alterna bobinados típicos. Los servomotores también pueden actuar como freno al desviar la electricidad generada por el propio motor.