¿Los motores de servomecánica son de CA o de CC?

Contenido oculto ¿Qué es un motor de servomecanismo? Un motor de servomecanismo es uno de los elementos más utilizados en la tecnología actual, permitiendo ejercicios de bajo par específico y siendo a menudo desplegado en algunas celdas robóticas o en aplicaciones de automatización / aeroespacial / instrumentos médicos. Los motores proporcionan una solución perfecta para el control de posición, velocidad y aceleración en bucle abierto o cerrado. Sin embargo, AC o DC son más que simples diferencias de voltaje. Tienen un impacto bastante suave pero directo en términos de rendimiento, eficiencia y casos de uso donde destacan mejor.

En esta publicación, intentaremos aclarar la fuente de poder de los motores de servomecanismo; descodificar algunas de las ambigüedades de AC/DC y más, para que al buscar un tipo específico de motores de servomecanismo haya una guía fácil de seguir disponible.

Esto esencialmente es el mismo debate de CC vs CA que puedes encontrar en discusiones relacionadas con motores de servomecánica. Los motores de corriente continua (DC) son alimentados por corriente directa, que sirve como su entrada y se suministra desde una fuente externa, como una batería. Debido a que generalmente son alimentados desde la red eléctrica o inversores especialmente diseñados, los motores de corriente alterna (AC) operan mediante corriente alterna que cambia de dirección alternadamente, lo que a menudo lleva a que tengan una construcción y control más simples. La corriente alterna, que cambia constantemente su polaridad, requiere un diseño aún más complejo con condensadores e inductores para manejar este vaivén.

Existen dos tipos de fuente de poder -- CA o CC en el caso de los motores de servomecanismo y tiene un gran efecto en sus características de rendimiento. Los motores de servomecanismo de corriente continua se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren una aceleración rápida con relaciones muy altas de par-inercia, por ejemplo, líneas de proceso bajo vacío e investigadores de bombas (añadir imagen correspondiente aquí). Esto se debe a que tienen baja inercia y siguen rápidamente los cambios de control, lo que los convierte en candidatos ideales para aplicaciones de posición precisa que requieren movimientos rápidos y precisos. Sin embargo, a medida que aumentan las velocidades, la eficiencia puede disminuir un poco debido a las pérdidas eléctricas que ocurren en operaciones de muy bajo par.

Los motores de servo AC generan un alto par a velocidades extremadamente bajas, con un rango de velocidad amplio hasta 10:1. En aplicaciones, estos suelen ser principalmente motores sin cepillado DC o motores paso a paso, pero antes de entrar en una discusión detallada sobre este tema, se deben desarrollar algunos conceptos básicos sobre los servomotores. Esto se debe a que, gracias a esta característica, pueden funcionar bien a alta velocidad durante largos períodos, especialmente en máquinas con partes rotativas. Además, los motores DC con cepillo vienen con cepillos, lo cual puede ser otro punto de desgaste después de mucho tiempo de funcionamiento; el resultado podría ser un rendimiento más crujiente y menos comportamientos de bajo mantenimiento a largo plazo en las versiones AC.

Estos son los escollos que empañan la elección entre AC o DC para una fuente de poder. Deberíamos notar que ahora más que nunca las líneas entre tecnología y medios son más delgadas. Aunque los sistemas modernos de control de motores con motores DC sin escobillas en un diseño AC digital están volviéndose cada vez más precisos y eficientes, puede esperarse un punto. Finalmente, en estos días van a estar más influenciados por lo que una aplicación o sistema dado requiera, debido a condiciones ambientales e infraestructura de poder existente, más que en el pasado.

La elección entre usar motores de servomecanismo AC o DC en el control de precisión es sencilla: hay que considerar las capacidades de cada tipo de motor. Por ejemplo, los motores de servomecanismo DC son ideales para aplicaciones que requieren precisión posicional, como las de las máquinas CNC, ya que ofrecen un par constante y una respuesta más rápida. Como ejemplo, se dijo que los motores de servomecanismo AC destacaron aquí en la automatización industrial a gran escala (por ejemplo, bandas transportadoras o líneas de ensamblaje de alta velocidad) que requerían moverse a mayores velocidades y soportar más fuerza de estrés a lo largo de mayores distancias; porque esto significaba que podían moverse más rápido Y manejar cargas más pesadas con mucho mayor facilidad que las unidades DC con cepillo equivalentes, todo mientras iban de un lado a otro ¡a toda prisa!

Toma de Decisiones - 29% (también leer: ambiental) El motor AC sellado está hecho de materiales no prensados, con temperaturas más altas y más bajas que las que las juntas normales no pueden soportar o no, por ejemplo, polvo, humedad, etc. De manera similar, para dispositivos o sistemas portátiles (aquellos que necesitan funcionar con batería), los motores DC son más fáciles y prácticos debido al hecho de que una fuente de alimentación proporcionará corriente continua.

Para abordar el problema de AC/DC se necesitará: requisitos completos de la aplicación, velocidad máxima requerida; torque saludable de inicio para servicio cargado en campo y velocidades aceptables con corriente alterna, además de cuestiones de potencia. Los motores DC funcionan particularmente bien aquí, ya que para poder iniciar y funcionar rápidamente, un motor puede requerir un alto torque de inicio (torque = fuerza x distancia), con lo cual los motores AC pueden tener dificultades en rangos de velocidad más amplios mientras también mantienen las eficiencias que son mejores entregadas por un sistema AC.

En realidad, probablemente solo simulas o pruebas hasta el extremo hasta que una forma parece ser mejor que las demás. Además, las tecnologías híbridas de motores de servomecanismos y los algoritmos de control mejorados permiten que los sistemas AC se comporten virtualmente como DC en velocidad sin perder el rendimiento en campo - teniendo lo mejor de ambos mundos.

Al final, sea carga AC o DC para un motor de servomecanismo, todo se reduce a la adecuada selección de atributos del motor para cumplir con requisitos particulares. Eso suena como un debate estadístico, pero realmente se trata de desmentir el mito de qué proporciona potencia al motor de servomecanismo y permitir que los ingenieros utilicen más eficazmente este control preciso que está presente en tantas maravillas de la ingeniería que atienden a diferentes industrias mediante sus innovaciones.