Servo Motores Eléctricos: Guía Completa
Este artículo fue publicado por el autor Editores el 09/02/2025 y actualizado el 09/02/2025. Esta en la categoria Artículos.
Los servomotores eléctricos son dispositivos de accionamiento electromecánicos utilizados en una variedad de aplicaciones, desde máquinas industriales hasta robótica y automatización. Estos pequeños motores pueden girar con una precisión y repetibilidad excepcionales, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren un control de movimiento preciso.
¿Qué es un servomotor eléctrico?
En términos simples, un servomotor eléctrico es un pequeño motor que se puede controlar con alta precisión. Un servomotor consta de tres partes principales: el motor eléctrico, un reductor de engranajes y una unidad de control de retroalimentación. Esta combinación de componentes permite que el servomotor produzca un movimiento de alta precisión y repetibilidad.
Los servomotores eléctricos se utilizan en una variedad de aplicaciones, como la robótica, la automatización, la máquina herramienta, la automoción y los sistemas médicos. Estos motores pueden producir rotaciones continuas o limitadas, dependiendo del tipo de servomotor y del diseño del sistema de control.
¿Cómo funciona un servomotor eléctrico?
Un servomotor eléctrico funciona mediante la conversión de energía eléctrica en energía mecánica. Un voltaje y una corriente se aplican al motor, el cual produce un campo magnético que interactúa con el campo magnético generado por el rotor para producir un movimiento de rotación.
El reductor de engranajes del servomotor reduce la velocidad de rotación del motor, aumentando así el par de torsión. Esto permite que el servomotor produzca un mayor torque con una velocidad de rotación menor.
La unidad de control de retroalimentación del servomotor verifica la posición de rotación del servomotor y envía información al sistema de control para realizar los ajustes de voltaje y corriente necesarios para mantener la posición deseada.
Tipos de servomotores eléctricos
Existen dos tipos principales de servomotores eléctricos: servomotores de rotación continua y servomotores de ángulo fijo.
Servomotores de rotación continua
Los servomotores de rotación continua son servomotores que pueden girar sin restricciones. Estos servomotores se utilizan en aplicaciones que requieren un movimiento continuo o una rotación constante, como el movimiento de una tornamesa o una máquina de coser.
Los servomotores de rotación continua suelen utilizar un codificador de rotación opcional para proporcionar retroalimentación al sistema de control.
Servomotores de ángulo fijo
Los servomotores de ángulo fijo son servomotores que giran dentro de un ángulo específico. Estos servomotores se utilizan en aplicaciones que requieren un movimiento de precisión y repetibilidad, como el control de los brazos robóticos o las cámaras adaptables.
Los servomotores de ángulo fijo utilizan un potenciómetro o un codificador de rotación como unidad de control retroalimentada para proporcionar información de retroalimentación al sistema de control.
Aplicaciones de los servomotores eléctricos
Los servomotores eléctricos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde la automatización industrial y la robótica hasta los sistemas médicos y la automoción. Algunas de las aplicaciones más comunes de los servomotores eléctricos son las siguientes:
- Máquinas herramienta: Los servomotores eléctricos se utilizan en la máquina herramienta para proporcionar movimiento a las fresadoras, tornos y taladros. Estos motores proporcionan un control preciso y una repetibilidad excepcional, lo que permite que las máquinas generen piezas con un alto grado de precisión.
- Robótica: Los servomotores eléctricos son una parte esencial de la robótica. Estos motores proporcionan movimiento a los brazos robóticos y controlan la precisión y el movimiento en las aplicaciones de robótica.
- Automatización industrial: Los servomotores eléctricos se utilizan en la automatización industrial para proporcionar control de movimiento a las máquinas de embalaje, clasificación, ensamblaje y procesamiento de alimentos.
- Automoción:Los servomotores eléctricos se utilizan en la automoción para proporcionar control de movimiento a los sistemas de dirección asistida y de frenado.
- Sistemas médicos: Los servomotores eléctricos se utilizan en los sistemas médicos para proporcionar movimiento a los equipos de diagnóstico por imagen y de cirugía asistida por robot.
¿Cómo seleccionar un servomotor eléctrico?
Al seleccionar un servomotor eléctrico, se recomienda considerar lo siguiente:
- Velocidad máxima de rotación: La velocidad máxima de rotación del servomotor se mide en revoluciones por minuto (rpm) y se selecciona en función de las necesidades de la aplicación. Cuanto más rápida sea la rotación, más alta será la velocidad de respuesta del servomotor.
- Par de torsión máximo: El par de torsión máximo del servomotor se mide en unidades de fuerza por unidad de distancia (Nm) y se selecciona en función de las necesidades de la aplicación. Cuanto más alto sea el par de torsión, más alta será la carga máxima que puede gestionar el servomotor.
- Ángulo de control: El ángulo de control del servomotor se mide en grados y se selecciona en función de las necesidades de la aplicación. Cuanto más grande sea el ángulo de control, más grande será el rango de movimiento del servomotor.
- Unidades de control retroalimentadas: Las unidades de control retroalimentadas, como los potenciómetros y los codificadores de rotación, se utilizan para proporcionar retroalimentación al sistema de control. En función de las necesidades de la aplicación, se puede seleccionar una unidad de control retroalimentada u otra.
- Fuente de alimentación: La fuente de alimentación del servomotor se mide en voltaje y corriente y se selecciona en función de las necesidades de la aplicación. Los servomotores de rotación continua requieren una fuente de alimentación continua, mientras que los servomotores de ángulo fijo requieren una fuente de alimentación temporizada.
Conclusión
Los servomotores eléctricos son motores pequeños y potentes que se utilizan en una variedad de aplicaciones. Estos motores proporcionan control de movimiento preciso y repetible, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren un control de movimiento preciso. Al seleccionar un servomotor eléctrico, se deben tener en cuenta factores como la velocidad máxima de rotación, el par de torsión máximo, el ángulo de control, las unidades de control retroalimentadas y la fuente de alimentación. Estos factores permiten que se seleccione el servomotor adecuado para la aplicación específica.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué es un servomotor eléctrico? Un servomotor eléctrico es un dispositivo de accionamiento electromecánico que proporciona movimiento con alta precisión y repetibilidad.
- ¿Cómo funcionan los servomotores eléctricos? Los servomotores eléctricos funcionan convirtiendo energía eléctrica en energía mecánica. Un voltaje y una corriente se aplican al servomotor, el cual produce un campo magnético que interacciona con el campo magnético generado por el rotor para producir un movimiento de rotación.
- ¿Qué tipos de servomotores eléctricos existen? Los dos tipos principales de servomotores eléctricos son los servomotores de rotación continua y los servomotores de ángulo fijo.
- ¿En qué aplicaciones se utilizan los servomotores eléctricos? Los servomotores eléctricos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde la automatización industrial y la robótica hasta los sistemas médicos y la automoción.
- ¿Cómo se selecciona un servomotor eléctrico? Al seleccionar un servomotor eléctrico, se recomienda considerar la velocidad máxima de rotación, el par de torsión máximo, el ángulo de control, las unidades de control retroalimentadas y la fuente de alimentación.
Referencias
- NEMA (2021). NEMA Standards Publication Servomotors and Servo Drives. Disponible en: https://www.nema.org/Standards/Pages/Servomotors-and-Servo-Drives.aspx
- Parker Hannifin (2021). Servo Motors. Disponible en: https://www.parker.com/us/en/motion-and-control/products/motion-control-technologies/electric-motors-and-drives/servo-motors
- Yaskawa (2021). Servo Motors. Disponible en: https://www.yaskawa.com/us/products/motors-drives/servo-motors
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