Servomotor frente a motor de inducción
Los motores son la clase de dispositivos electromecánicos que convierten la energía eléctrica en energía mecánica. En algunas aplicaciones, se necesita par puro para accionar un mecanismo y, en algunas aplicaciones, se deben controlar la posición y la velocidad de rotación del mecanismo. El motor de inducción proporciona un par puro no controlado, mientras que los servomotores proporcionan un par controlado, donde la velocidad y la posición del eje (rotor) se pueden ajustar.
Más sobre motores de inducción
Basados en los principios de la inducción electromagnética, los primeros motores de inducción fueron inventados por Nikola Tesla (en 1883) y Galileo Ferraris (en 1885), de forma independiente.
El motor de inducción consta de dos partes principales, el estator y el rotor. El estator en el motor de inducción es una serie de polos magnéticos concéntricos (generalmente electroimanes), y el rotor es una serie de devanados cerrados o varillas de aluminio dispuestas de manera similar a una jaula de ardilla; de ahí el nombre de rotor de jaula de ardilla. El eje para entregar el par producido es a través del eje del rotor. El rotor se coloca dentro de la cavidad cilíndrica del estator, pero no se conecta eléctricamente a ningún circuito externo. No se utilizan conmutadores, escobillas ni ningún otro mecanismo de conexión para suministrar corriente al rotor.
Como cualquier motor, utiliza fuerzas magnéticas para hacer girar el rotor. Las conexiones en las bobinas del estator están dispuestas de manera que se generan polos opuestos en el lado exactamente opuesto de las bobinas del estator. En la fase de puesta en marcha, los polos magnéticos se crean de forma periódicamente cambiante a lo largo del perímetro. Esto crea un cambio en el flujo a través de los devanados del rotor e induce una corriente. Esta corriente crea un campo magnético en el rotor y la interacción entre el campo del estator y el campo inducido impulsa el motor.
Los motores de inducción están hechos para funcionar con corrientes monofásicas y polifásicas; último para máquinas de trabajo pesado que requieren un gran par. La velocidad de los motores de inducción se puede controlar utilizando el número de polos magnéticos en el polo del estator o regulando la frecuencia de la fuente de alimentación de entrada. El deslizamiento, que es una medida para determinar el par del motor, da una indicación de la eficiencia del motor. Dado que los devanados del rotor en cortocircuito tienen poca resistencia, un pequeño deslizamiento induce una gran corriente en el rotor y produce un gran par. Sin embargo, la velocidad de rotación del rotor es más lenta que la frecuencia de la fuente de alimentación de entrada (o la tasa de rotación del campo del estator). Los motores de inducción no tienen bucles de retroalimentación para el control del motor.
Más sobre servomotores
Técnicamente, un servomotor es cualquier motor que tiene retroalimentación y control de bucle cerrado, y es solo una parte de un servomecanismo en el que la retroalimentación negativa se usa para controlar el rendimiento del motor.
Pero, los servomotores industriales de uso común son motores de inducción de CA normales con características adicionales como rotor de baja inercia, freno de alto par y codificador incorporado para retroalimentación de velocidad y posición. Todos estos componentes se combinan para trabajar con servoaccionamiento. Los servomecanismos con motores de corriente continua se utilizan comúnmente en dispositivos radiocontrolados, instrumentos habituales que requieren poca potencia y alta precisión.
El estator del servomotor de CC generalmente se forma con imanes permanentes colocados a 900 alrededor del rotor. Los servomotores están diseñados para entregar niveles de torque considerablemente constantes y tienen baja inercia. La entrada a un servomotor es en forma de pulsos, y en cada pulso, el motor girará una cantidad finita y exacta.
Los servomotores pueden proporcionar un alto par y pueden controlarse la posición y la velocidad del motor. Por lo tanto, los servomotores se utilizan ampliamente en aplicaciones relacionadas con la robótica y los sistemas de control.
¿Cuál es la diferencia entre el motor de inducción y el servomotor?
• El servomotor tiene un sistema de retroalimentación negativa de circuito cerrado, mientras que el motor de inducción general tiene mecanismos de retroalimentación (en codificador incorporado).
• La velocidad y la posición del servomotor se pueden ajustar y controlar con mayor precisión mientras que, en los motores de inducción, solo se puede ajustar la velocidad.
• Los servomotores tienen una inercia baja, mientras que el rotor del motor de inducción tiene una inercia más alta.
• El servomotor es una clase de motores controlados, y puede ser un motor de inducción u otro tipo.
