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White Paper — Actuación Neumática y Eléctrica para Lograr Precisión en el Posicionamiento 9 Actuadores Eléctricos con Servomotor ¿Qué sucede cuando la carga en el proceso es inherentemente dinámica? ¿Significa que no se puede utilizar un cilindro eléctrico? No. Sin embargo, podría ser el momento de considerar utilizar una tecnología de motor alternativa en forma de un servomotor. Exploremos las características de un servomotor. Consideremos una aplicación de posicionamiento en la que la carga a posicionar pueda estar cambiando, lo que lleva a nuevas características de carga. Una característica de carga cambiante puede ocurrir por muchas razones, incluyendo partes que cambian, agregar partes nuevas o diferentes, agregar nuevos tamaños, desgaste de partes de la máquina y/o aumento de la producción o capacidad. Como se mencionó, un motor paso a paso de tamaño adecuado es una solución ideal para cargas que tienden a ser más estáticas por naturaleza. Además, una característica clave de un motor paso a paso que lo hace ideal para el posicionamiento de cargas pesadas es su alto torque inherente y características de empuje, especialmente a bajas velocidades. Pero, para aplicaciones de posicionamiento altamente dinámicas, o para cargas que requieren velocidades relativamente altas con cargas grandes, una mejor solución de posicionamiento podría ser un servomotor. Por definición, un servomotor conectado a un actuador eléctrico viene con retroalimentación. Esta retroalimentación proporciona una capa adicional de protección o seguro para asegurar que la posición de su actuador eléctrico sea precisa, confiable y repetible. Esto se debe a que la cantidad de error tolerable puede ser configurada con precisión por el operador a través del controlador del servo. Este error tolerable puede ser refinado para coincidir con el nivel de posicionamiento requerido manipulando el error máximo en los contadores de los codificadores. Así, se puede lograr una precisión de posicionamiento muy fina utilizando un servomotor. Ajuste del Servo Otra razón por la que el servomotor ofrece una mayor precisión de posicionamiento es que el servomotor requiere "ajuste del servo". El ajuste del servo es un método mediante el cual el usuario optimiza los algoritmos internos del controlador servo y la electrónica para controlar el torque, la velocidad y la posición del motor y, por lo tanto, del cilindro eléctrico. En esencia, el ajuste del servo es un proceso de modificación y ajuste continuo de las señales de salida del controlador servo al motor para que el perfil de movimiento completo se logre de la manera más suave, precisa, eficiente y exacta dentro del tiempo prescrito. Esta es otra ventaja de usar un cilindro eléctrico accionado por un servomotor para optimizar la precisión de posicionamiento del servomotor y la aplicación de posicionamiento. Flexibilidad del Servomotor: Modos de Velocidad, Torque y Posicionamiento Otra razón por la que el servo ofrece una flexibilidad máxima para el posicionamiento es que los servomotores pueden utilizarse en varios modos, incluyendo modos de velocidad, torque y posicionamiento. Estos modos proporcionan funcionalidad adicional y ofrecen niveles aumentados de control de posición basados en parámetros clave de operación. Normalmente hay dos tipos de modos de posicionamiento disponibles con un servoaccionamiento: analógico y digital. Usando el modo de posicionamiento analógico, el servoaccionamiento se configura para mover un motor una distancia relativa de acuerdo con el valor de una entrada analógica (voltaje o corriente seleccionable). Además, la mayoría de los servoaccionamientos ofrecen un modo de posicionamiento digital. En este modo digital de posicionamiento, la posición del motor se determina mediante una señal digital en forma de pulsos. Este modo digital no es diferente al de un controlador de motor paso a paso, excepto que obtienes la avanzada capacidad de detección de errores que ofrece el servo. Es como obtener la funcionalidad de posicionamiento de un motor paso a paso con la precisión del servo, y es una forma de obtener lo mejor de ambas tecnologías en una sola unidad Curvas de Servicio Pico y Continuo Otra razón para implementar una aplicación de posicionamiento con una carga dinámica utilizando un servomotor es que un gráfico de rendimiento típico de un servomotor ofrece dos curvas diferentes. Los servomotores son inherentemente más capaces de alcanzar altas velocidades con valores de torque relativamente altos a lo largo de un espectro mucho mayor de la curva característica del servo. En la Figura 9, se muestran dos curvas diferentes: una curva continua y una curva pico. Las líneas verdes y azules sólidas representan la curva continua. El servomotor proporciona una cantidad muy respetable de capacidad de torque continuo hasta 5,000 RPM. Además, el rendimiento de velocidad aumenta cuando el voltaje del bus del servomotor se incrementa de 24 a 48 voltios. El rendimiento de velocidad en RPM se duplica efectivamente de aproximadamente 2,500 RPM a 5,000 RPM.