especiais 05 servomotor [modo de compatibilidade]

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

SERVOMOTOR

Joaquim Eloir Rocha 1


World of Motors

DC Motors AC Motors Stepper

Electric MotorsPneumatic Motors Hydraulic Motors

Servo Motors


Brush DC

Brushless DC

Single Phase

Poly-Phase (3 phase)

Linear

Universal


Introdução

Existem critérios de desempenho que

transformam um motor em servomotor.

Os servomotores industriais devem


Os servomotores industriais devem

responder rapidamente a mudanças na

velocidade ou posição. Esse atuador

funciona em malha fechada.


Servomotores são caracterizados por

um formato compacto, com alta

potência, baixa inércia e alta eficiência.

Devem possuir alto desempenho


Devem possuir alto desempenho

dinâmico e excelente exatidão.

Um servoacionamento é constituído de

um servoconversor e um servomotor

com seu sensor de posição.


Composição do servoacionamento



O servoconversor é responsável pelo

controle eletrônico do funcionamento

do servomotor. Basicamente, a

estrutura que faz esse controle é


estrutura que faz esse controle é

composta por:

� Um microcontrolador;

� Diversas memórias;

� Sistema de entrada e saída de dados.


O estágio de potência também está

dentro do servoconversor. Tem-se um

retificador, um elo de corrente contínua

e um inversor a IGBT. Uma tensão


e um inversor a IGBT. Uma tensão

trifásica sintetizada na forma de PWM

senoidal é produzida pelo estágio

inversor desse conversor.


O estágio de potência que alimenta um

servomotor de corrente alternada é um

conversor de frequência normal.



Muitos processos industriais são

controlados por servomotores.

Eles devem ser usados quando o

movimento exige controle e exatidão.


movimento exige controle e exatidão.

A elevada dinâmica aumenta a

produtividade e a exatidão melhora a

qualidade do produto.


Ao contrário dos motores industriais

usuais, os servomotores não são

usados para a conversão contínua de

energia. Eles são usados para controle


energia. Eles são usados para controle

de movimento e posicionamento.


Aplicações em diferentes campos

da indústria, por exemplo:

� Máquinas-ferramenta a comando


� Máquinas-ferramenta a comando

numérico;

� Sistemas de posicionamento;

� Robôs industriais.


Exemplo de máquina ferramenta



Atualmente, a automação industrial tem

usado como servomotor o chamado

“brushless AC motor”. Trata-se de um

motor de ímãs permanentes alimentado


motor de ímãs permanentes alimentado

por corrente alternada. No entanto, outros

tipos de motores podem se enquadrar no

conceito de servomotor.


Imagem de servomotores brushless AC



Servomotor em corte



Servomotor com freio eletromagnético

Um servomotor com freio é usado em

aplicações com carga na vertical. Assim,

no caso de falta de energia elétrica, a


no caso de falta de energia elétrica, a

carga seria suportada através do freio.

Também, poderia ser usado no caso da

carga permanecer estática por muito

tempo e o servo não consumir corrente.


Servomotor weg com freio eletromagnético

Para o freio ser liberado é necessário alimentá-lo com uma fonte externa de 24 Vcc.



Servomotor com freio eletromagnético

O tipo de freio mais comum usa molas de

compressão para empurrar e travar o

rotor. Para liberar o freio, uma tensão é


rotor. Para liberar o freio, uma tensão é

aplicada em duas bobinas que geram uma

força eletromagnética e comprimem as

molas. Assim, o rotor fica liberado para

rodar.


Sistema de alimentação do servomotor



O servoconversor utiliza o

sinal de realimentação do

transdutor de posição para

controlar a posição angular do


controlar a posição angular do

servomotor. Portanto, o

servoacionamento tem um

controle em malha fechada.


Na figura abaixo são mostradas

algumas curvas de torque do

servomotor WEG modelo SWA-40


SWA-40-2.6-30

SWA-40-1.6-30

SWA-40-0.8-30


O tipo de servomotor mais usado é o

síncrono de ímãs permanentes

montados na superfície do rotor. No


entanto, outros tipos de motores

podem ser usados para aplicações

específicas em que o custo é tão

importante como o desempenho.


No caso de se usar um motor cc com

escovas como servomotor, o projeto, a

construção e o modo de operação são


diferentes de um motor convencional.

O rotor desse servomotor cc é

projetado para ser mais longo e com

menor diâmetro.


Servomotor cc com ímãs permanentes e

com escovas (Brushed DC Servo Motor)

Na figura abaixo é mostrado o rotor de

um servomotor cc.


um servomotor cc.


No estator, deste tipo de servomotor,

existem pares de polos magnéticos.



Tanto o motor cc com enrolamentos de

campo no estator como o que possui

ímãs permanentes podem ser usados

como servomotores, embora seja mais


como servomotores, embora seja mais

comum o que utiliza ímãs, pois é mais

eficiente. A armadura no rotor deve ser

compacta para reduzir a inércia.


Nas imagens abaixo são mostradas uma

estrutura de estator com ímãs permanentes

e com enrolamentos de campo.



Servomotor cc sem escovas e com ímãs

permanentes (Brushless DC Motor - BLDC)

Na figura abaixo é mostrado um

esquemático desse servomotor.


esquemático desse servomotor.


Os servomotores cc sem escovas

apresentam duas principais vantagens

em relação ao com escovas:

� Não necessita de trocas de escovas e


� Não necessita de trocas de escovas e

limpeza do pó de escova;

� Atingem uma maior velocidade.

especiais 05 servomotor [modo de compatibilidade]

Documents