Un servoaccionamiento es un amplificador electrónico que se utiliza para alimentar servomecanismos eléctricos .
Un servoaccionamiento monitorea la señal de retroalimentación del servomecanismo y se ajusta continuamente en busca de 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 posición deseado. Un sensor conectado al servomotor informa el estado real del motor al servovariador. Luego, el servovariador compara el estado real del motor con el estado del motor ordenado. Luego altera el voltaje, la frecuencia o el ancho del pulso al 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 servomotor 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 ajustar estos parámetros se llama 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 utilizados en la industria son digitales, analógicos o ambos. Las unidades digitales se diferencian de las analógicas por tener 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 blip, 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 una unidad digital se autoajuste rápidamente. En los casos en que los mecanismos deben adaptarse a muchas condiciones, esto puede resultar conveniente porque una unidad digital puede ajustarse rápidamente con poco esfuerzo. Una desventaja de los discos digitales es la gran cantidad de energía que se consume. Sin embargo, muchas unidades digitales instalan baterías de capacidad para controlar su duración. El sistema de retroalimentación general de un servoaccionamiento digital es similar a uno analógico, excepto que un microprocesador utiliza algoritmos para predecir las condiciones del sistema.
Los variadores analógicos controlan la velocidad a través de varias entradas eléctricas, generalmente ±10 voltios. A menudo ajustados con potenciómetros, los variadores analógicos tienen “tarjetas de personalidad” enchufables que están preajustadas a condiciones específicas. La mayoría de los variadores analógicos funcionan mediante el uso de un tacómetro para medir las señales entrantes y producir una demanda de torque resultante. Estas demandas de par solicitan corriente en el mecanismo dependiendo del circuito de retroalimentación. Este amplificador se denomina accionamiento de cuatro cuadrantes porque puede acelerar, desacelerar y frenar en cualquier dirección de rotación. Las unidades analógicas tradicionales consumen menos energía que las digitales y pueden ofrecer un rendimiento muy alto en determinados casos. Cuando se cumplen las condiciones, los variadores analógicos ofrecen consistencia con una "jitter" mínima 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 mecanizado CNC , automatización de fábricas y robótica, entre otros usos. Su principal ventaja sobre los motores tradicionales de CC o CA es la adición 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 algún tipo de codificador. Los servos, en uso con cambios constantes de velocidad, tienen un mejor ciclo de vida que los típicos motores bobinados de CA. Los servomotores también pueden actuar como freno al desviar la electricidad generada por el propio motor.