Os motores de servo são AC ou DC?

Conteúdo oculto O que é um Motor de Servo Um motor de servo é um dos elementos mais comumente utilizados na tecnologia atual, permitindo exercícios de baixo torque específico e sendo frequentemente empregado em algumas células robóticas ou em automação / aeroespacial / equipamentos médicos. Os motores fornecem uma solução perfeita para controle de posição, velocidade e aceleração em laços abertos ou fechados. No entanto, AC ou DC são muito mais do que diferenças de voltagem. Isso tem um impacto relativamente suave, mas direto, em termos de desempenho, eficiência e casos de uso onde se destaca melhor.

Neste post, tentaremos esclarecer a fonte de alimentação do motor de servo; decodificar algumas das ambiguidades de AC/DC e mais, para que ao procurar um certo tipo de motores de servo, haja uma diretriz fácil de seguir disponível.

Isso é essencialmente a mesma discussão de AC vs DC que você pode encontrar em debates relacionados a motores de servo. Motores de DC são alimentados por corrente contínua (DC), que serve como sua entrada e é fornecida por uma fonte externa, como uma bateria. Como geralmente são alimentados pela rede elétrica ou por inversores especialmente projetados, os motores de AC operam por meio de corrente alternada, que alterna periodicamente a direção, o que muitas vezes resulta em uma construção e controle mais simples. A corrente alternada, que alterna constantemente sua polaridade, requer um design ainda mais complexo com capacitores e indutores para lidar com essa oscilação de ida e volta.

Existem dois tipos de fonte de energia -- CA ou CC no caso de motores de servo e isso tem um grande impacto em suas características de desempenho. Motores de servo CC são mais comumente usados em aplicações que exigem aceleração rápida com razões muito altas de torque-inércia: por exemplo, linhas de processo a vácuo e pesquisadores de bombas (adicionar imagem correspondente aqui). Isso ocorre porque eles têm baixa inércia e seguem rapidamente as mudanças de controle, o que os torna candidatos ideais para aplicações de posicionamento preciso que requerem movimento rápido e preciso. No entanto, à medida que as velocidades aumentam, a eficiência pode diminuir um pouco, pois perdas elétricas ocorrem em operações de torque muito baixo.

Motores de servo AC produzem alta torção em velocidades extremamente baixas, com uma ampla faixa de velocidade até 10:1. Em aplicações, estes são principalmente motores de corrente contínua sem escova ou motores passo a passo, mas antes de entrar em uma discussão detalhada sobre este tópico, alguns fundamentos sobre servomotores devem ser abordados. Isso se deve ao fato de que eles ainda conseguem funcionar bem em faixas de alta velocidade por longos períodos, especialmente em máquinas com partes rotativas. Além disso, os motores de corrente contínua com escovas possuem escovas que podem ser outro ponto de desgaste após muito tempo de funcionamento; o resultado pode potencialmente ser um desempenho mais crítico e menos comportamentos de longa duração na manutenção das versões AC.

Estes são os percalços que confundem a escolha entre AC ou DC para uma fonte de alimentação. Devemos notar que agora mais do que nunca as linhas entre tecnologia e mídia estão mais finas. Mesmo que sistemas modernos de controle de motores com motores sem escova em um design AC digital estejam se tornando cada vez mais precisos e eficientes, um ponto pode ser esperado. No final, nos dias de hoje, eles vão ser mais influenciados pelo que uma determinada aplicação ou sistema exige, devido às condições ambientais e à infraestrutura de energia existente do que no passado.

A escolha entre usar motores de servo AC e DC em controle de precisão é direta - existem capacidades de cada tipo de motor que precisamos considerar. Por exemplo, motores de servo DC são ideais para aplicações que exigem precisão posicional, como as de máquinas CNC, porque eles oferecem torque constante e resposta mais rápida. Como exemplo, dizia-se que os motores de servo AC se saíram melhor aqui para automação industrial em larga escala (por exemplo, esteiras transportadoras ou linhas de montagem de alta velocidade) que exigiam mover-se a altas velocidades e suportar maior força de estresse em distâncias maiores; porque isso significava que eles podiam se mover mais rápido E lidar com cargas mais pesadas muito mais facilmente do que unidades equivalentes de escova DC, tudo enquanto aceleravam para frente e para trás!

Tomada de Decisão - 29% (também leia: ambiental) Motor AC selado para ser feito de materiais não prensados, temperaturas mais altas e mais baixas do que as normais, que rolamentos comuns não podem suportar ou não, por exemplo, poeira, umidade etc. Da mesma forma, para dispositivos portáteis ou sistemas (aqueles que precisam ser alimentados por bateria), motores DC são mais fáceis e práticos devido ao fato de que uma fonte de energia fornecerá corrente contínua.

Para resolver o problema de AC/DC será necessário: requisitos completos da aplicação, velocidade máxima necessária; torque saudável de inicialização para serviço carregado e velocidades aceitáveis com corrente alternada - além de questões de energia. Motores DC performam particularmente bem aqui, pois para iniciar e operar rapidamente, um motor pode exigir alto torque de partida (torque = força x distância), com o qual os motores AC podem ter dificuldade em faixas de velocidade mais amplas enquanto também mantêm as eficiências que são melhor entregues por um sistema AC.

Na prática, você provavelmente apenas simula ou testa até que uma maneira pareça ser melhor do que as outras. Além disso, tecnologias híbridas de motor de servo e algoritmos de controle aprimorados permitem que sistemas AC se comportem virtualmente como DC em velocidade sem perder o desempenho no campo - tendo o melhor dos dois mundos.

No final, é uma carga AC ou DC em um motor de servo, mas tudo se resume à correspondência de requisitos específicos escolhendo adequadamente os atributos do motor. Isso pode soar como um debate estatístico, mas na verdade trata-se de dissipar o mito sobre o que fornece potência ao motor de servo e permitir que engenheiros utilizem mais eficazmente esse controle preciso que está presente em tantas maravilhas da engenharia que atendem diferentes indústrias por meio de suas inovações.