¿Cómo consiguen las máquinas modernas un control preciso en tareas complejas? Los servosistemas tienen la respuesta. Este artículo profundiza en los principios de los servosistemas, explorando su funcionamiento y los distintos tipos disponibles, como los servosistemas de posición y velocidad. Los lectores obtendrán información sobre los componentes y las clasificaciones, y aprenderán cómo estos sistemas mantienen la precisión y la eficacia en diversas aplicaciones. Descubra cómo los servosistemas mejoran la automatización y la precisión en la tecnología actual.
Un servosistema consta principalmente de un servocontrolador, circuitos de accionamiento, servomotores y los correspondientes detectores de realimentación.
Cuando el sistema de servocontrol recibe una señal de control manual, el actuador realiza una serie de movimientos y acciones de acuerdo con las instrucciones de la señal de control. Si no hay más señales, el dispositivo de transmisión controlado deja de funcionar hasta la llegada de la señal de control.
En función de los distintos objetos de su acción, pueden dividirse en servosistemas de posición y servosistemas de velocidad.
1) Servosistema de posición
Se refiere a un servosistema que puede seguir y posicionar con precisión la posición de comando objetivo. En función de la presencia de realimentación, los servosistemas de posición se dividen en control de bucle abierto y control de bucle cerrado.
El servosistema de posición de bucle abierto tiene las ventajas de una estructura sencilla y un bajo coste, pero no dispone de funciones de realimentación de posición y velocidad. Su precisión de control de posición depende del ángulo de paso del motor paso a paso y de la precisión del mecanismo de transmisión.
El control de bucle cerrado se divide en control de bucle cerrado completo y control de bucle semicerrado. En el control de bucle cerrado completo, el detector detecta directamente el desplazamiento del objeto controlado en el banco de trabajo y devuelve este desplazamiento al controlador para formar un control de bucle cerrado completo.
Como el controlador puede controlar según el desplazamiento real del objeto controlado, el control de bucle cerrado completo tiene una gran precisión de posicionamiento y puede eliminar errores en todo el proceso, desde el motor hasta el mecanismo de transmisión mecánica y el objeto controlado.
Sin embargo, la estructura de control en bucle cerrado es relativamente compleja, su coste es elevado y resulta difícil de implantar.
(2) Servosistema de velocidad
El par de carga de la maquinaria accionada suele fluctuar, al igual que la tensión y la frecuencia de la fuente de alimentación. En consecuencia, la velocidad de funcionamiento del objeto accionado suele ser variable.
Por lo tanto, la tarea principal del servosistema de velocidad es mantener el funcionamiento estable de la maquinaria accionada (o carga) a la velocidad precisa requerida (no sólo a una velocidad).
Según los distintos tipos de motores actuadores, el sistema puede dividirse en servosistemas de corriente continua (CC) y servosistemas de corriente alterna (CA).
1) Servosistema de CC
Un servosistema de corriente continua se refiere a un servosistema en el que el servomotor utiliza un motor de corriente continua.
2) Servosistema de CA
Un servosistema de CA se compone principalmente de un servocontrolador (o controlador) y un servomotor de CA. Con el controlador como núcleo, el sistema controla el funcionamiento del servomotor de CA.
El control en bucle cerrado del par, la velocidad o la posición da como resultado un rendimiento excepcional del sistema dinámico y estático.
Los robots industriales constan de cuatro componentes principales: el cuerpo, los servos, los reductores y los controladores. Entre ellos, la estructura general del servosistema eléctrico del robot industrial consta de tres controles de bucle cerrado: el bucle de corriente, el bucle de velocidad y el bucle de posición.
Normalmente, en el caso de un servocontrolador de CA, varias funciones, como el control de posición, el control de velocidad y el control de par, pueden conseguirse ajustando manualmente sus parámetros funcionales internos.
Un servomecanismo, también conocido como servosistema, es un sistema de control de realimentación diseñado para seguir o reproducir con precisión un proceso específico. Este servosistema permite que las salidas controladas, como la posición, la orientación y el estado de un objeto, se adapten automáticamente a cualquier cambio en el objetivo de entrada (o valor establecido).
El servosistema es un producto desarrollado a partir de la tecnología de frecuencia variable. Se trata de un sistema de control automático en el que la posición mecánica o el ángulo son el objeto de control. Además de controlar la velocidad y el par, el servosistema también puede realizar un control de posición preciso, rápido y estable.
En un sentido más amplio, un servosistema es un sistema de control que sigue o reproduce con precisión un proceso determinado, y también puede denominarse sistema de seguimiento.
En un sentido más estricto, el servosistema, también conocido como sistema de seguimiento de posición, controla el desplazamiento lineal o angular de una carga mecánica en el espacio. Cuando el valor de consigna posicional (entrada) cambia arbitrariamente, la principal tarea del sistema es reproducir con rapidez y precisión los cambios en el valor de consigna.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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