Todo acerca de teoría de servomotores , tanto como principio de funcionamiento y aplicaciones .

1. GRUPO 6
SERVOMOTORES
MAQUINAS II
INTEGRANTES :
● CRUZ JURADO ANGEL
● MAMANI RODRIGUEZ CRISTHIAN F.
● ALVAREZ JOSE
DOCENTE:
LIC FREDDY PARISACA C.
GESTION
2023

2. 1.- QUE SON LOS MOTORES?
Los motores son mecanismos
capaces de transformar un
tipo de energía (eléctrica, de
combustión, etc.) en energía
mecánica.

4. MOTOR
ASINCRONO Y
SINCRONO
en el asíncrono el
rotor gira
ligeramente más
despacio que el
campo rotante; en
el motor síncrono,
el campo
magnético y el
rotor tienen la
misma velocidad
de giro

5. Motores DC
● Los motores eléctricos de DC utilizan
diferentes conexiones de motor del
campo y bobinado de armadura para
producir diferentes velocidades y
regulación de par. A diferencia de los
motores eléctricos de AC, la velocidad
del motor electrico de DC se puede
controlar dentro del devanado
cambiando la tension aplicada al
inducido del motor de DC. o ajustando la
corriente del campoLa mayoría de los
motores eléctricos de corriente continua
de hoy en dia se fabrican para controlarse
con unidades de CC electronicas
industriales. Los motores eléctricos de
DC todavia se utilizan en muchas
aplicaciones en todo el mundo,

6. 1.Motores DC y AC
*Los motores de corriente continua trabajan a partir de la aplicación
de corriente continua, mientras que los de corriente alterna requieren
de la aplicación de corriente alterna en el inductor.
* Los motores CC regulan la velocidad de giro a través de variadores
electrónicos de frecuencia, mientras que los motores CA aumentan la
velocidad con el aumento de la tensión aplicada en la armadura.
*En los motores de corriente directa el par motor depende del campo
giratorio, mientras que en los motores de corriente alterna el par
motor es proporcional a la corriente del inducidor y al flujo del campo
magnético del inductor.
*El par de arranque es más fuerte en el motor de corriente alterna
que en el de corriente continua.

7. 2.- QUE ES EL SERVOMOTOR?
Un servomotor es un motor eléctrico al que podemos controlar
tanto la velocidad, como la posición del eje que gira (también
llamada dirección del eje o giro del rotor). Es un sistema
compuesto por elementos electrónicos y mecánicos, al interior
de un servomotor se encuentra un motor eléctrico convencional
(DC), un conjunto de engranajes y una tarjeta de control.
Este tipo de motores se utilizan en la robótica, en donde se
requiere el menor movimiento, o bien, movimientos muy
precisos.

8. Este tipo de motores se utilizan en la robótica, en
donde se requiere el menor movimiento, o bien,
movimientos muy precisos.

10. Las características principales de un servomotor son el par y la
velocidad.
* El par: A mayor par mayor corriente de consumo del
servo, pero no suelen consumir mucho, depende del tipo
de servomotor.
* Velocidad: velocidad angular o de rotación.
Normalmente la tensión de alimentación de los servos en
c.c. está entre 4 y 8V (voltios).

11. 3.- TIPOS DE SERVOMOTORES
Hay 4 tipos
fundamentales
de
servomotores:

12. SERVOMOTORES DE CORRIENTE
CONTINUA (CC)
Los servomotores de CC no están
diseñados para soportar muchos picos de
potencia y son mejores que los
servomotores de CA para aplicaciones más
pequeñas. Los servomotores de CC(DC) se
utilizan habitualmente en robótica,
automatización y maquinaria CNC por su
versatilidad y alto nivel de precisión.

13. Los servomotores de CC(DC) pueden
distinguirse como con escobillas o sin
escobillas.
Los motores de CC con escobillas se
conmutan mecánicamente con un
conmutador y escobillas, mientras que un
motor de CC sin escobillas se conmuta
electrónicamente con sensores. Los motores
de CC sin escobillas son más adecuados
para las aplicaciones servo porque tienen
mayor eficiencia y fiabilidad que los motores
sin escobillas, que son más propensos al
desgaste, especialmente en las escobillas.

14. SERVOMOTORES DE CORRIENTE
ALTERNA (AC):
Los servomotores de CA se utilizan
principalmente en aplicaciones de alta
precisión. Pueden diseñarse para crear
pares aún mayores utilizando tensiones
más altas. Son más caros, más eficientes y
pueden soportar más picos de corriente
que los servomotores de CC debido a su
diseño.

15. Los dos tipos principales de motores
de CA son los servomotores de CA
síncronos y asíncronos.
En un servomotor síncrono, las velocidades del rotor y del estator son
iguales. Mientras que en un servomotor asíncrono, la velocidad del rotor es
inferior a la del estator. Los servomotores asíncronos, también conocidos
como servomotores de inducción, pueden producir más par debido al
deslizamiento causado por la diferencia de velocidad entre el eje y el
campo magnético. En los servomotores síncronos no hay deslizamiento
porque el estator y el rotor están sincronizados y requieren una fuente de
alimentación de CA externa. Los servomotores síncronos se utilizan en
aplicaciones como centrales eléctricas e instalaciones de fabricación,
mientras que los servomotores asíncronos se emplean en ventiladores
centrífugos y compresores, cintas transportadoras, cafeteras y ascensores.

16. SERVOMOTORES DE IMANES
PERMANENTES O BRUSHLESS
se llama brushless por que es un
motor de corriente alterna sin
escobillas (como las que llevan los de
cc).
Se utilizan para grandes torques o
fuerzas y para altas velocidades. Son
los más usados en la industria.
Están basados en los motores
síncronos.

17. Motor Paso a Paso
es un motor eléctrico, pero que no gira, sino que
avanza un "paso".
No giran de manera continua sino por pasos, es
decir, giran un número determinado de grados.
La característica principal de estos motores es el
hecho de poder moverlos un paso a la vez por
cada pulso que se le aplique.
Su control se basa en polarizar las bobinas que
llevan incluidas de manera adecuada para que
giren correctamente.
Son ideales para la construcción de mecanismos
en donde se requieren movimientos muy
precisos.

18. tres características de movimiento
separan a los servomotores entre sí
El servomotor de rotación posicional se caracteriza por
tener la salida del eje girando a 180 grados. Se colocan
topes físicos en el engranaje para evitar la rotación exterior
y proteger el sensor. Estos servomotores de rotación
posicional se utilizan principalmente en robótica, vehículos
y aeronaves.
Los servomotores de rotación continua son similares a los
posicionales, pero pueden moverse en cualquier dirección.
El controlador del servomotor de rotación continua se
utiliza para controlar la velocidad y la dirección de rotación
(en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario)
y se utiliza en una antena parabólica de radar.

19. En las figuras se muestran la
composición interna de un
servomotor. Se puede observar
el motor, Los circuitos de
control, un juego de piñones o
engranajes, y la caja de
cambios . También se pueden
ver los 3 cables de conexión
externa (Todos los servos, tiene
un conector de 3 cables. VCC
(rojo), GND (Marrón) y Señal
(Naranja))
4.- PARTES DE UN SERVOMOTOR

20. la diferencia de los motores de CC con escobillas, los motores sin
escobillas no contienen ningún conjunto de conmutador, lo que los
hace menos susceptibles al desgaste mecánico y más prácticos para
un uso prolongado y resistente con un mantenimiento reducido.
- Los motores sin escobillas presentan una mayor eficiencia porque
no hay escobillas que causen pérdidas eléctricas o por fricción.
- La eliminación de chispas ionizantes del conmutador hace que los
motores sin escobillas sean mejores para ambientes ricos en
oxígeno.
- Los motores sin escobillas hacen funcionar los devanados a lo
largo de la carcasa del motor con el estator montado en el
rotor. Esto permite una mayor disipación de calor a través de la
carcasa del motor.
- Los motores sin escobillas están completamente encerrados,
protegiendo el sistema contra partículas y desechos en ambientes
polvorientos.
Servomotor AC

23. Los servos se alimentan
normalmente con corriente
continua. Por ello, dos de los
cables corresponden al polo
positivo y negativo de nuestra
fuente de alimentación. El
tercer cable será una señal de
control, una onda digital que,
dependiendo de la frecuencia
de pulsos que envíe, le indicará
al servo a qué posición debe de
ir.
Servomotor DC

25. Reductor de engranajes
también llamado reductor de
velocidad o caja de cambios
es un dispositivo de
transmisión mecánica que
conecta un motor a una carga
accionada. Se utilizan para
reducir la velocidad con la que
se transmite la energía.
Se encargan de convertir gran
parte de la velocidad de giro
del motor de corriente continua
en torque o fuerza.
Caja de cambios (engranajes)

26. Este circuito es el
encargado del control de
la posición del motor.
Recibe los pulsos de
entrada y ubica al motor
en Nueva posición su n
dependiendo de los
pulsos recibidos.
Circuito de control

28. A diferencia de los motores comunes que poseen dos cables, los
servomotores poseen tres de estos. Dos cables sirven para la
alimentación y el tercero aplica a los pulsos de control para que se
pueda colocar en la posición requerida.
Funcionamiento de un Servomotor

29. El motor es el elemento que produce el movimiento.
El giro de los motores eléctricos suele ser muy rápido y con poca fuerza,
la reductora mecánica consigue reducir la velocidad de giro y aumentar
la fuerza, de manera que el giro final es más útil.
El sensor de posición permite conocer la posición exacta del eje de giro
del servomotor. Con el sensor, se puede corregir la posición del eje para
que en todo momento se encuentre en la posición deseada.
El circuito de control recibe por el cable la señal de la posición deseada
y la compara con la posición real del eje, medida por el sensor. Este
circuito se encarga de mover al motor para llevar al eje a la posición
deseada y mantenerle en esa posición. En ocasiones parece que el eje
del servomotor tiembla. Esto se debe al circuito de control que corrige
continuamente la posición con giros a derecha y a izquierda para
mantener estable la posición final.

30. ¿Por qué deberías usar una lista de verificación para el
mantenimiento de servomotores?
Tomarse el tiempo para el mantenimiento adecuado antes de que
ocurra un desastre ha demostrado ser más rentable a largo plazo,
además de que estarás al tanto de algunos problemas comunes que la
mayoría de los técnicos de mantenimiento pasan por alto mientras
están en la planta.
MANTENIMIENTO

31. Es sensato invertir en acciones de mantenimiento preventivo de
servomotores para una máquina antigua que parece estar
funcionando perfectamente bien? ¿No sería mejor simplemente
dejarlo funcionar hasta que falle… y luego repararlo?
Para aquellos que enfrentan el mismo dilema con sus servomotores
del modelo anterior, aquí tienes una lista de razones por las que el
mantenimiento preventivo probablemente tenga más sentido.
VENTAJAS DEL MANTENIMIENTO
PREVENTIVO DE
SERVOACCIONAMIENTOS

32. 1. Todo se rompe… es solo cuestión de tiempo Los componentes
electrónicos y mecánicos están diseñados para lograr una cierta
cantidad de horas de trabajo durante su vida útil.
2. Alrededor del 80 % de las reparaciones se pueden evitar con un
mantenimiento oportuno de servomotores Nuestros datos de
reparación revelan consistentemente que algunos componentes
específicos son los culpables recurrentes detrás de la mayoría de
las fallas de los servomotores.
3. El mantenimiento preventivo ahorra dinero Las reparaciones de
servomotores suelen requerir mucho más tiempo que el servicio de
mantenimiento preventivo. Si bien, esto se refleja directamente en
el costo relativamente mayor de la reparación, no se debe pasar
por alto el costo de un servomotor que funciona mal y afecta a la
productividad. Las fallas siempre parecen ocurrir en los momentos
más inoportunos y críticos..

33. La nueva serie MELSERVO MR-J5 de servoaccionamientos de Mitsubishi Electric integra
de serie un conjunto de funciones de seguridad de máquina e incorpora funciones de
mantenimiento predictivo, lo que proporciona a los técnicos de mantenimiento las
herramientas que necesitan para aumentar la productividad y la disponibilidad de las
máquinas.
Los integradores y los OEMs son los más interesados en este tipo de funcionalidades de
mantenimiento predictivo en servomotores. A los usuarios finales sí que les interesa más
el monitoreo de condiciones de los servomotores. Con el servo MR-J5, los usuarios finales
y los fabricantes de máquinas pueden aumentar el rendimiento de sus sistemas y líneas
de producción gracias a una frecuencia de respuesta de 3,5kHz y un tiempo de ciclo de
comunicación de 31,25µs. Además, con su módulo motion control asociado basado en
tecnología TSN, los usuarios pueden sincronizar hasta 256 ejes simultáneamente.
SERVOMOTORES CON MANTENIMIENTO
PREDICTIVO INTEGRADO

34. 8.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE
LOS SERVOMOTORES
VENTAJAS
 Utiliza la energía necesaria para realizar un determinado trabajo
 El giro y su velocidad son controladas en forma proporcional.
 Tienen mayor capacidad de sobrecarga de trabajo, entre 300 y 400
por ciento más, haciéndolos más rápido y potente que su velocidad y
torque nominal.
 Es sumamente poderoso para su tamaño (much torque).
 Potencia proporcional para cargas mecánicas. No consume mucha
energía. Mayor precisión.

35. Desventajas
* No es posible cambiar las características eléctricas del motor por
tanto no se puede cambiar la velocidad
* Esta limitado por el circuito de control a únicamente varia de 0 a
180.
* Su construcción puede ser costosa
* Para crear varias secuencias de posiciones, es difícil de utilizar sin los
sistemas basados con micros para ejercer nuevos PWN