1 Accionamientos de avance: Son aquellos accionamientos de velocidad variable usados en aplicaciones de par constante (por ejemplo: posicionado de elementos móviles).
Potencia comprendida entre 30W y 10KW. Aplicaciones: Máquina herramienta (movimiento de los carros de las máquinas. Robótica (movimiento de los ejes del robot).
En general, aplicaciones donde se quiera controlar: Par, Velocidad, o Posición. INTRODUCCIÓN
2 (Gp:) Motores paso a paso. Posicionado del elemento móvil sencillo, realizado en lazo abierto (prestaciones dinámicas pobres). Rendimiento del 20%.
Servomotor DC de imán permanente. Control de posición en lazo cerrado. Actualmente usados en aplicaciones de bajo costo.
Servomotor brushless DC. Inercia 10 veces menor que un servomotor DC. Problema: rizado de par.
Servomotor brushless AC. Control digital y control del lazo de posición. Prestaciones excelentes. (Gp:) Década 60: (Gp:) Década 70: (Gp:) 1985: (Gp:) 1990:
EVOLUCIÓN
3 Servomotor: motor utilizado en los accionamientos de avance.
Lleva acoplado algún elemento sensor (encoder, resolver o tacodinamo) para captar la posición del rotor.
Control fino de par, velocidad o posición, mediante la alimentación a través de un convertidor electrónico de potencia. (Gp:) Sistema de Control (Gp:) Convertidor de potencia (Gp:) Servomotor (Gp:) Consigna (Gp:) Sensor
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Elementos servoaccionamiento
4 El motor se alimenta a través de un inversor trifásico que opera en modulación y anchura de pulsos (PWM). Así es posible alimentar el motor a tensión y frecuencia variable. (Gp:) Rectificador (AC/DC) (Gp:) Filtro (Gp:) Freno regenerativo (Gp:) Inversor (IGBT´s) (DC/AC)
Convertidor de potencia CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
5 Motor síncrono de imán permanente. Imanes ubicados en la periferia del rotor. Rotor "ahuecado" para reducir la inercia. Devanado situado en el estátor (en estrella), con lo que se consigue: Mejor evacuación del calor producido por efecto Joule. Menor tamaño del motor.
Disposición del motor brushless: Es idóneo para los accionamientos de avance debido a que: Tiene una brillante respuesta dinámica. No necesita mantenimiento. Es un buen motor para posicionar. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Servomotor (Gp:) Estator (Gp:) Rotor (Gp:) Imanes (Gp:) Bobinas
6 Operación: Par constante (imanes permanentes). Características: Baja inercia. Elevado par de pico. Posicionado preciso. Control: Par. Velocidad. Posición. Aplicaciones: Accionamientos de avance. Posicionado con ciclos rápidos. Maquinaria de propósito general. Robótica. Inconvenientes: Potencia limitada. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Servomotor brushless AC
7 Un accionamiento de avance (servoaccionamiento) es reversible, operando en los cuatro cuadrantes. En los cuadrantes 2 y 4 el motor opera en frenado regenerativo. Debe tenerse en cuenta la energía regenerativa que se produce durante el frenado. (Gp:) Par (Gp:) n T (Gp:) n T (Gp:) n T (Gp:) n T (Gp:) Velocidad (Gp:) 2 1 3 4
Operación en cuatro cuadrantes. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
8 Par de pico en aceleración (para vencer par resistente y par dinámico). Velocidad = consigna ? Par de motor = Par resistente Frenada (pico de par menor porque el par resistente ayuda a frenar). El ciclo de trabajo define la evolución del par y de la velocidad en el eje del motor en función del tiempo. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS Ciclo de trabajo típico de un accionamiento de avance: Ciclo de trabajo (Gp:) Velocidad (Gp:) Par (Gp:) t (Gp:) t
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