Conceptos básicos de servomecanismo y servomotor

<p>El servomecanismo es un mecanismo accionado que produce movimiento o fuerzas a un nivel de energía más alto que el nivel de entrada, por ejemplo, en los frenos y la dirección de vehículos de motor grandes, especialmente donde se emplea retroalimentación para hacer que el control sea automático.

Un servomecanismo, a veces también llamado servoes un dispositivo automático que utiliza retroalimentación negativa de detección de errores para corregir el desempeño de un mecanismo y se define por su función.

Índice de contenidos

Componentes del servomecanismo:

Un servosistema consta principalmente de tres componentes básicos.

  • Un dispositivo controlado
  • Un sensor de salida
  • Un sistema de retroalimentación

Funcionamiento del servomecanismo:

El servomecanismo es un sistema de control automático de bucle cerrado. Aquí, en lugar de controlar un dispositivo mediante la aplicación de una señal de entrada variable, el dispositivo se controla mediante una señal de retroalimentación generada al comparar la señal de salida y la señal de entrada de referencia.

Observa atentamente la figura de arriba y piensa. Cuando la señal de entrada de referencia o la señal de comando se aplica al sistema, se compara con la señal de referencia de salida del sistema producida por el sensor de salida y una tercera señal producida por el sistema de retroalimentación. Esta tercera señal actúa como señal de entrada del dispositivo controlado. Esta señal de entrada al dispositivo se presenta siempre que exista una diferencia lógica entre la señal de entrada de referencia y la señal de salida del sistema. Después de que el dispositivo alcance la salida deseada, ya no habrá diferencia lógica entre la señal de entrada de referencia y la señal de salida de referencia del sistema. Entonces, la tercera señal producida comparando las tesis por encima de dichas señales no será suficiente para operar más el dispositivo y producir más salida del sistema hasta que se aplique al sistema la siguiente señal de entrada de referencia o señal de comando.

Por lo tanto, la tarea principal de un servomecanismo es mantener la salida de un sistema en el valor deseado en presencia de perturbaciones.

Ahora hablaremos de Servo Motor.

Servo motor:

Un servomotor es un motor de CC, CA o CC sin escobillas combinado con un dispositivo de detección de posición, por ejemplo, un decodificador digital. Por lo tanto, cualquier motor controlado mediante servomecanismo es servomotor.

Los servos son extremadamente útiles en robótica. Los motores son pequeños y extremadamente potentes para su tamaño.

Ahora analizaremos la Metodología de control del servomotor utilizando un motor de CC y asumimos que la velocidad del motor de CC se controla mediante el control del voltaje del terminal del inducido.

Control de servomotores:

Para comprender el control del servomotor, consideremos un ejemplo de servomotor al que le hemos dado una señal para que gire en un ángulo de 45° y luego se detenga y espere más instrucciones.

El eje del motor de CC está acoplado con otro eje llamado eje de salida, con la ayuda de un conjunto de engranajes. Este conjunto de engranajes se utiliza para reducir las altas rpm del eje del motor a bajas rpm en el eje de salida del servosistema.

La perilla de ajuste de voltaje de un potenciómetro está dispuesta de tal manera con el eje de salida por medio de otro conjunto de engranajes, que durante la rotación del eje, la perilla también gira y crea un potencial eléctrico variable de acuerdo con el principio del potenciómetro.

Esta señal, es decir, el potencial eléctrico, aumenta con el movimiento angular de la perilla del potenciómetro junto con el eje del sistema de 0° a 45°. Este voltaje o potencial eléctrico se lleva al amplificador de retroalimentación del detector de errores junto con los comandos de referencia de entrada, es decir, el voltaje de la señal de entrada.

A medida que el ángulo de rotación del eje aumenta de 0° a 45°, aumenta el voltaje del potenciómetro. A 45° este voltaje alcanza un valor que es igual al voltaje de comando de entrada dado al sistema. Como en esta posición del eje, no hay diferencia entre el voltaje de la señal proveniente del potenciómetro y el voltaje de entrada de referencia (señal de comando) al sistema, el voltaje de salida del amplificador se vuelve cero.

Según la imagen que se muestra arriba, la señal de voltaje eléctrico de salida del amplificador actúa como voltaje de entrada del motor de CC. Por lo tanto, el motor dejará de girar después de que el eje gire 45°. El motor estará en esta posición de reposo hasta que se le dé otra orden al sistema para que el eje siga moviéndose en la dirección deseada.

A partir de este ejemplo, podemos comprender la teoría más básica del servomotor y cómo se logra el control del servomotor.

Por lo tanto, podemos concluir que el eje del servo está conectado a un potenciómetro. El circuito dentro del servo, al que está conectado el potenciómetro, conoce la posición del servo. La posición actual se comparará continuamente con la posición deseada con la ayuda de un amplificador de detección de errores. Si se encuentra una discrepancia, se proporciona una señal de error en la salida del amplificador de error y el eje girará para ir a la ubicación exacta requerida. Una vez que se alcanza la ubicación deseada, se detiene y espera. Algunas de las aplicaciones del servomecanismo son control de posición, control de velocidad, etc.

Eso es lo que quería compartir. ¡Gracias!

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