EL SERVOMOTOR

EL SERVOMOTOR
Primeramente un servomecanismo es un actuador mecánico generalmente un motor, aunque no exclusivamente, que posee los suficientes elementos de control como para que se puedan monitorizar los parámetros de su actuación mecánica, como su posición, velocidad, torque, etc.
Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como enposición. Posee internamente un conjunto de engranajes que permiten multiplicar el torque del sistema final y un pequeño circuito que gobierna el sistema. El recorrido del eje de salida es de 180º en la mayoría de ellos, pero puede ser fácilmente modificado para tener un recorrido libre de 360º y actuar así como un motor.
La posición de los servomotores se puede controlar con mayor precisión que losde motores de corriente estándar, y por lo general tienen tres cables: alimentación, tierra y control. En la figura 1 se muestra un servo para modelismo.

Figura 1. Servomotor para modelismo.


PARTES DE UN SERVOMOTOR.
En general, los servos suelen estar compuestos por 4 elementos fundamentales: Motor DC: Es el elemento que le brinda movilidad al servo. Cuando se aplica un potencial a sus dosterminales, este motor gira en un sentido a su velocidad máxima. Si el voltaje aplicado sus dos terminales es inverso, el sentido de giro también se invierte. El control de la velocidad es mediante la modulación de ancho de pulso. Cada pulso es tan rápido que el motor parece estar girando continuamente sin tartamudeo.

Figura 2. Motor DC.
Engranajes reductores: Tren de engranajes que se encarga dereducir la alta velocidad de giro del motor para acrecentar su capacidad de torque (o par motor).

Figura 3. Juego de engranajes reductores.
Sensor de desplazamiento: Suele ser un potenciómetro colocado en el eje de salida del servo que se utiliza para conocer la posición angular del motor.

• Circuito de control: Es una placa electrónica que implementa una estrategia de control de la posición porrealimentación.
Para ello, este circuito compara la señal de entrada de referencia (posición deseada) con la posición actual medida por el potenciómetro.
La diferencia entre la posición actual y la deseada es amplificada y utilizada para mover el motor en la dirección necesaria para reducir el error.

Figura 4. Partes de un servomotor.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
Para llevar a cabo una funciónservo, una información de posicionamiento instantáneo del eje de salida se realimenta al circuito de control utilizando un transductor. Una forma más sencilla de hacer esto es adjuntando un potenciómetro para el eje de salida o en algún lugar en el tren de engranajes. La electrónica de control compara la señal de realimentación (que contiene la posición actual del eje) del potenciómetro a la señal deentrada de control (que contiene información de la posición deseada del eje), y cualquier diferencia entre los valores reales y deseados (conocido como una señal de error) se amplifica y se usa para accionar el motor de corriente continua en una dirección necesaria para reducir o eliminar el error. El error es cero cuando el eje de salida llega a la posición deseada.El diagrama de bloquesfuncionamiento de un servomotor típico se muestra a continuación.

Figura. Principio de un servomotor.
La anchura del pulso determina la posición angular del eje de salida. Un circuito electrónico dentro del servo convierte la señal PWM a una tensión de salida proporcional que se compara con la tensión de realimentación desde el potenciómetro. Si existe una diferencia entre los dos, el circuito decontrol acciona el motor en una dirección apropiada hasta que la diferencia se convierte en cero.
La posición de uno de estos servomotores de modelismo (así se llaman este tipo de servos) se controla mediante pulsos continuos enviados aproximadamente cada 11 milisegundos, y el ancho de cada pulso es lo que le indica al servo en qué posición queremos que se mantenga quieto.
Por ejemplo, si le enviamos...