Este documento describe el funcionamiento y características de los servomotores. Un servomotor es un motor que puede controlar su velocidad y posición mediante una señal electrónica de un encoder. Se usa para controlar la posición, dirección y velocidad de una carga en una máquina. Tiene ventajas como el uso eficiente de energía proporcional al movimiento requerido y una alta capacidad de sobrecarga sin daño.

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE ING. CIVIL
DISEÑO DE PRESAS
TEMA:
SERVOMOTOR
SEMESTRE: NOVENO
PARALELO: SEGUNDO
MARZO 2013 – AGOSTO 2013

2. SERVOMOTOR
Es un aparato que consta de dos bombines hidráulicos destinado a vencer grandes
resistencias, mediante la amplificación de fuerzas aplicadas, relativamente más
pequeñas.
En los buques medianos y grandes, la avería en la transmisión del tele motor está
diseñada de forma que se pueda accionar de forma manual. Desde el puente en
comunicación telefónica o por tubo acústico se dan las órdenes para saber a qué banda
hay que poner el timón y cuantos grados.
Base de funcionamiento:
El fluido se alimenta por ¨P¨ mediante manguera de alta presión flexible, si el
distribuidor de la válvula piloto está centrado en las lumbreras colectoras de fluido de la
caja que tienen solapamiento negativo no hay dirección preferencial de fluido a la salida
hacia el cilindro actuador y por ende las pérdidas de éste escapan a tanque a través de
mangueras elásticas conectadas a los retornos ¨T¨.
Si damos un desplazamiento positivo (x) al distribuidor de la válvula piloto se abrirá
una superficie mayor en la lumbrera derecha y se disminuirá la superficie de entrada de
fluido a presión en la lumbrera izquierda. Como consecuencia el fluido entra en la
cámara izquierda (ya que la manguera está cruzada) con presión tendiente a igualarse

3. con la de la entrada (Pa (alta)), mientras que el fluido de la cámara derecha se dirigirá
preferentemente a Tanque, definiendo un ámbito que tenderá a la presión de Salida a
Tanque ( Ps (salida)).
De esta manera el pistón (y) se desplazara y con él la Masa, hacia la derecha, este
desplazamiento se realizará con la velocidad que le mande el caudal de fluido
circulante.
Si no existiese la barra de realimentación el pistón recorrería toda la carrera llegando
hasta el cabezal derecho del cilindro (anterior), pero de tener la barra realimentadora,
ésta correrá la caja de la válvula piloto hasta que la misma alcance el recorrido
ejecutado por el distribuidor.
De esta forma el servomecanismo hidráulico permite que la salida (y) ¨copie¨ la entrada
(x) que marca la plantilla o leva.
Esto conlleva sus ecuaciones diferenciales y por ende una dinámica que pasaremos a
describir.
En una primera etapa no tenemos en cuenta la realimentación (unitaria barra rígida).
El objetivo es calcular la transferencia entre la salida “y” y la entrada “x”
En la industria, empieza a evidenciarse un auge importante de la utilización de
servomotores en máquinas que, tradicionalmente, trabajan con componentes mecánicos
e hidráulicos, no porque estos últimos sean de menor calidad o no cumplan con lo
requerido, sino porque los servomotores poseen características de adaptabilidad y
flexibilidad mayores.
Los servomotores pueden ser utilizados en diversas aplicaciones industriales que
requieran de una exigencia elevada en dinámica, precisión de posicionamiento y
velocidad, además, de un control confiable y funcionalmente fácil de manejar; factores
determinantes para aumentar calidad, competitividad y productividad.
Es pertinente explicar entonces que un servomotor; en su definición más básica, es un
motor que puede ser controlado en su velocidad de funcionamiento y en la posición
dentro de un rango de operación para ejecutar la actividad requerida. Este control es
realizado mediante un dispositivo llamado encoder, que mediante una señal
electrónicamente codificada, indica las acciones de velocidad y movimiento a ejecutar.
El servomotor es instalado en un equipo o máquina, para permitir que esta tenga control
de la posición, dirección y velocidad de una carga o herramienta, mediante su
utilización.

4. De hecho, la palabra servo viene de siervo, que básicamente quiere decir que puede
cumplir cualquier función que le sea programada desde un control maestro, teniendo
siempre el mando de la posición en la que se encuentra.
Características
Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. También
potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, tiene un
consumo de energía reducido.
La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante
indica cual es la corriente que consume. La corriente depende principalmente del par, y
puede exceder un amperio si el servo está enclavado, pero no es muy alto si el servo está
libre moviéndose todo el tiempo.
En otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha añadido un sistema
de control (tarjeta electrónica), un potenciometro y un conjunto de engranajes. Con
anterioridad los servomotores no permitían que el motor girara 360 grados, solo
aproximadamente 180; sin embargo, hoy en día existen servomotores en los que puede
ser controlada su posición y velocidad en los 360 grados. Los servomotores son
comúnmente usados en modelismo como aviones, barcos, helicópteros y trenes para
controlar de manera eficaz los sistemas motores y los de dirección.
Ventajas
Las máquinas que usan en su sistema de funcionamiento central servomotores,
presentan características que influyen positivamente en la productividad de las empresas
que las poseen.
Una de estas ventajas se da gracias a la energía utilizada; la cantidad de voltaje aplicado
al servomotor es proporcional a la distancia que éste necesita desplazarse. En este caso,
si el eje requiere regresar una distancia amplia, el motor regresará a máxima velocidad,
si sólo requiere regresar un pequeño trayecto, el motor correrá a velocidad lenta. A esto
se le llama control proporcional, por lo que emplea la energía necesaria sin
desperdicios.
Los servomotores brindan una capacidad de sobrecarga de trabajo de entre 300 y 400
por ciento más, lo que quiere decir que puede trabajar tres veces más rápido y potente
que su velocidad y torque nominal –valor constante al que puede trabajar el motor–, sin
que sufra daño alguno.
Además, requieren menor mantenimiento porque es electrónico; a falta de fricción entre
los elementos el deterioro es bajo.