Motor servo de corriente alterna de dos fases
Motor de servo de corriente alterna de dos fases
En un artículo anterior, ya exploramos los motores de servo. En este, nos centraremos en los motores de servo de corriente alterna de dos fases y tres fases.
El estator de un motor de servo de corriente alterna de dos fases está equipado con dos bobinados distribuidos. Estos bobinados están desplazados eléctricamente entre sí por 90 grados. Uno de estos bobinados se llama la fase de referencia o fija. Se alimenta con una fuente de voltaje constante, asegurando una entrada eléctrica estable. El otro bobinado se conoce como la fase de control. Recibe un voltaje variable, lo que permite un control flexible de la operación del motor.
El diagrama de conexión del motor de servo de corriente alterna de dos fases se presenta a continuación：
La fase de control de un motor de servo de corriente alterna de dos fases suele alimentarse con un amplificador de servo. La velocidad de rotación y la salida de par del rotor se regulan mediante la diferencia de fase entre el voltaje de control y el voltaje de la fase de referencia. Esta diferencia de fase actúa como un parámetro de control clave; al modificarla, específicamente invirtiendo la relación de fase de una condición de adelanto a una de retardo o viceversa, se puede invertir la dirección de rotación del rotor.
La curva característica de par-velocidad del motor de servo de corriente alterna de dos fases se ilustra en la figura a continuación. Esta curva proporciona valiosas perspectivas sobre cómo varía el par del motor con diferentes velocidades, lo cual es esencial para comprender y optimizar su rendimiento en diversas aplicaciones.
Una pendiente negativa en la curva característica de par-velocidad indica una alta resistencia del rotor. Esta alta resistencia dota al motor de amortiguamiento positivo, mejorando significativamente su estabilidad durante la operación. Notablemente, la curva permanece aproximadamente lineal en un amplio rango de voltajes de control, asegurando un rendimiento constante bajo diferentes entradas eléctricas.
Para optimizar aún más la respuesta del motor a señales de control débiles, los ingenieros han desarrollado un diseño especializado conocido como el motor de servo de taza de arrastre. Al reducir el peso e inercia del motor, este diseño permite una reacción más rápida y precisa incluso a los cambios más sutiles en el voltaje de control. La figura a continuación muestra la estructura distintiva del motor de servo de taza de arrastre, destacando sus características innovadoras que contribuyen a un rendimiento superior.
Motor de servo de taza de arrastre
El rotor del motor de servo de taza de arrastre está ingeniosamente fabricado con una taza de paredes finas hecha de material conductor no magnético. Anidado en el núcleo de esta taza conductora se encuentra un núcleo de hierro estacionario, que juega un papel crucial en cerrar el circuito magnético, asegurando un enlace eficiente de flujo magnético. Debido a la estructura esbelta del rotor, su resistencia eléctrica es significativamente elevada. Esta alta resistencia no es solo una propiedad física, sino un potenciador de rendimiento clave, ya que genera directamente un par de arranque notablemente alto. Con este par mejorado, el motor puede acelerar rápidamente desde el reposo y responder con agilidad excepcional a las señales de control, lo que lo convierte en una opción ideal para aplicaciones que requieren posicionamiento rápido y preciso, como en robótica de alta gama y equipos de fabricación de precisión.
Motores de servo de corriente alterna de tres fases
En el ámbito de los sistemas de servo de alta potencia, los motores de inducción de tres fases integrados con mecanismos de control de voltaje han surgido como los caballos de batalla para aplicaciones de servo. Por naturaleza, los motores de inducción de jaula de ardilla de tres fases son dispositivos de circuito complejos y altamente no lineales, presentando desafíos para lograr un control preciso. Sin embargo, a través de la implementación de estrategias de control avanzadas como el Control Vectorial, también conocido como Control Orientado al Campo, estos motores pueden transformarse en máquinas lineales y desacopladas.
Esta sofisticada metodología de control implica la meticulosa regulación de la corriente del motor. Estratégicamente desacopla el control del par y del flujo magnético, separando dos aspectos tradicionalmente interrelacionados de la operación del motor. Este desacoplamiento es un avance tecnológico, ya que capacita al motor para entregar una respuesta de velocidad asombrosamente rápida y generar un par sustancial instantáneamente. Como resultado, los motores de servo de corriente alterna de tres fases controlados mediante Control Vectorial son capaces de ofrecer un rendimiento sin igual, satisfaciendo las exigentes demandas de las aplicaciones de servo de alta potencia con precisión inquebrantable y eficiencia notable. Ya sea en maquinaria industrial pesada o en sistemas automatizados de gran escala, estos motores garantizan una operación suave, precisa y confiable en las condiciones más exigentes.
