Benjamín Vázquez Flores

Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición

Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como en posición.

Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control.

También potencia proporcional para cargas mecánicas.

En otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha añadido un sistema de control (tarjeta electrónica), un potenciómetro y un conjunto de engranajes.

El motor asíncrono convencional no es apropiado para muchos servosistemas que requieran cierta precisión a causa del deslizamiento y de la poca linealidad de las características par velocidad.

Se emplea acompañado de variadores de frecuencia para accionamientos de velocidad variable donde gracias a un control de lazo cerrado pueden ser obtenidas precisiones aceptables.

en sistemas de posicionamiento y pequeña potencia los motores de alterna mas utilizados son el síncrono y el de reluctancia debido a la ausencia de deslizamiento.

las formas constructivas de servomotor de CA pueden ser varias lo clásico en una máquina sincronía es disponer un devanado estatorico alimentado en CA y un devando rotatorio alimentado en CC a través de escobillas y un sistema de anillos rozantes.

Sin embargo en los servomotores el rotor puede estar construido por un bloque de hierro o por un imán permanente para evitar la presencia de escobillas

Este motor amigablemente digital son esencialmente transductores de información digital en movimiento físico

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.

La característica principal de estos motores es el

hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada

pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde

90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es

decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso

(90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para

completar un giro completo de 360°.

(1.8,3.6,7.5,9,15,18)

Principio de funcionamiento

Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente

¿COMO SE MUEVE UN MOTOR A PASOS? Para mover un motor a

pasos se debe de cambiar la polaridad magnética de los segmentos en el estator la polaridad de los dientes del rotor es fija y no se puede cambiar. Para variar la polaridad magnética de los dientes del estator estos se energizan y desenergizan en una secuencia determinada. Si 2 dientes adyacentes son idénticos en polaridad, se repelen, y el rotor avanza a la siguiente posición para

Bipolar

Estos tiene generalmente cuatro cables de salida Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.

Ejemplo

Podemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge).

Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares

Estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la secuencia seguida.

PASO TERMINALES

A B C D

1 +V -V +V -V

2 +V -V -V +V

3 -V +V -V +V

4 -V +V +V -V

Unipolar

Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. Podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador

Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares

Secuencia Normal: Esta es la secuencia más usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención

Secuencia del tipo wave drive: En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez. En algunos motores esto brinda un funcionamiento más suave. La contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y retención es menor.

Secuencia del tipo medio paso: En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma de brindar un movimiento igual a la mitad del paso real. Para ello se activan primero 2 bobinas y luego solo 1 y así sucesivamente. Como vemos en la tabla la secuencia completa consta de 8 movimientos en lugar de 4

Un motor de paso con 5 cables es casi seguro de 4 fases y unipolar.

Un motor de paso con 6 cables también puede ser de 4 fases y unipolar, pero con 2 cables comunes para alimentación. Pueden ser del mismo color.

Un motor de pasos con solo 4 cables es comúnmente bipolar.

Un motor lineal es un motor eléctrico que posee su estator y

su rotor "distribuidos" de forma tal que en vez de producir un torque

(rotación) produce una fuerza lineal en el sentido de su longitud. El

modo más común de funcionamiento es como un actuador tipo

Lorentz, en el cual la fuerza aplicada es linealmente proporcional a

la corriente eléctrica y al campo magnético .

Se han desarrollado varios diseños de motores lineales, los cuales

se enmarcan en dos categorías principales, motores lineales de

baja aceleración y de alta aceleración. Los motores lineales de baja

aceleración son apropiados para el TREN MAGLEV y otros usos

en el campo del transporte de superficie. Los motores lineales de

alta aceleración por lo general son relativamente cortos y se

diseñan para acelerar un objeto a muy alta velocidad, por ejemplo

véase el RAILGUN

Motor de inducción

En este diseño, la fuerza es producida desplazando un campo

magnético linear que actúa sobre conductores en el campo. En

cualquier conductor, sea un bobinado, espira o simplemente un

trozo de metal, que se coloca en este campo

se inducirán corrientes de Foucault creando un campo magnético

opuesto . Los dos campos magnéticos opuestos se repelerán,

creando el movimiento en la medida que el campo magnético barre

el metal.

Motor sincrónico

En este diseño, por lo general se controla la velocidad de

desplazamiento del campo magnético mediante dispositivos

electrónicos, para regular el movimiento del rotor. Debido a razones

de costo los motores sincrónicos lineales raramente utilizan

conmutadores, por lo que el rotor a menudo contiene imanes

permanentes, o hierro dulce. Ejemplos de este tipo de motores son

los coilguns y los motores utilizados en los sistemas maglev.

Homopolar

En este diseño se pasa una corriente elevada a través de

un sabot metálico por contactos deslizantes que son alimentados

desde dos rieles. El campo magnético que esta acción produce

hace que el metal se proyecte por las vías.

Piezo eléctrico

Un sistema piezo eléctrico a menudo es utilizado para impulsar motores lineales pequeños.