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Los motores pequeños pueden clasificarse en motores para obtener potencia mediante la conversión de energía eléctrica en energía de rotación y motores para control, en los que la posición y la velocidad de rotación se regulan para lograr fines de control específicos. Estos últimos se utilizan principalmente en automatización.
Los actuadores eléctricos que pueden controlarse por movimiento con programas secuenciales son adecuados para aplicaciones de posicionamiento y sistemas de producción de múltiples variedades. Existen motores con capacidad de inversión de dirección, con frenos y capacidad de detección de par. En esta publicación, nos centraremos en los motores paso a paso y los motores servo. ＜Referencia parcial de material de Oriental Motor Corp.＞
Motor paso a paso
Un motor paso a paso es un motor donde su rotación (ángulo/velocidad de rotación) se controla avanzando o retrasando el ángulo de paso primario integrado del motor con un número controlado externamente de impulsos y frecuencias. En un sistema de motor paso a paso de 5 fases, el ángulo de paso primario integrado del motor es de 0.72 grados/paso (360° / 500 impulsos). Para girar un motor de 5 fases 90 grados, será necesario programar 125 pasos. En condiciones sin carga, la precisión del paso es de ±0.05 grados y esta alta precisión no es acumulativa paso a paso.
Una configuración del sistema compuesta por: PLC (Controlador Lógico Programable) + Controlador de motor paso a paso + Driver del motor paso a paso + Motor paso a paso para controlar la rotación de un motor paso a paso (ver [Fig.1]).
Los programas del PLC se convierten en señales de impulso (ver [Fig.2]) en el controlador, luego se convierten en corriente eléctrica de control del motor en el driver.
El ángulo de rotación y la velocidad se calculan mediante las siguientes ecuaciones.
Ejemplo
Caso para: Ángulo de paso: 0.72 grados, Frecuencia de pulso: 100Hz…
12（r／min）・・・ 12 rotaciones por minuto
Caso para: Ángulo de paso: 0.72 grados, Frecuencia de pulso: 1000Hz…
120（r／min）・・・ 120 revoluciones por minuto
Dado que los motores paso a paso no tienen referencias de ángulo de rotación, se deben proporcionar posiciones de inicio mecánicas cuando se utilizan para aplicaciones de posicionamiento.
Servomotor
Los nombres de los motores se ajustan a su función. Los motores paso a paso se controlan por pasos (más precisamente, pulsos). Los servomotores, como su nombre lo indica, pueden controlarse como un servidor.
Para “servir”, el motor lleva incorporado un detector de rotación o codificador. El codificador detecta la posición y velocidad del eje del motor. El esquema de control compara el comportamiento real del motor con el programa interno para realizar un control de retroalimentación (control de posición/velocidad).
En este sistema, el codificador convierte al motor en un servidor. Dado que el servomotor dispone de un detector de rotación integrado, se pueden emitir señales de alarma cuando se producen paradas o cargas anormales.
El esquema de control tiene como objetivo reducir a cero el error entre los impulsos detectados y los impulsos ordenados, por lo que la precisión neta del control puede ser de ±1 pulso (2 pulsos en total). La precisión aumenta a medida que lo hace la resolución del encóder.
Existen algunos puntos de precaución, como la rigidez mecánica del sistema. Puede llegar a ser difícil conseguir un control de ±1 pulso debido a la falta de rigidez del sistema, requiriendo grandes esfuerzos en el ajuste de los parámetros del servo. Es importante diseñar adecuadamente el sistema mecánico para beneficiarse plenamente de los servomotores. La elección del motor correcto dependerá de los parámetros de tu aplicación. Además, cada motor necesita de un buen coples, elige el adecuado aquí.
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