Docente: Ing. Paúl Romero

SERVOMOTORESSERVOMOTORES

SERVOMOTORESSERVOMOTORES

Más conocidos como SERVOS son un tipo especial de motor de corriente continua que se caracterizan por su capacidad para posicionarse de forma inmediata en cualquier posición dentro de su intervalo de operación.

Para ello, el servomotor espera un tren de pulsos que se corresponde con el movimiento a realizar.

El servo es un dispositivo con un eje de rendimiento controlado ya que puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada. Con tal de que exista una señal codificada en la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del engranaje.

Tamaños y fabricantesTamaños y fabricantes

ESTRUCTURA INTERNAESTRUCTURA INTERNA

CarcasaCarcasa: aloja todos los elementos. : aloja todos los elementos.

MotorMotor: es un motor de corriente continua. : es un motor de corriente continua.

EngranajesEngranajes: transfieren el par del  motor al eje de : transfieren el par del  motor al eje de salida, además reducen la velocidad del motor. salida, además reducen la velocidad del motor. Circuito de control: controla la posición del eje de Circuito de control: controla la posición del eje de salida. salida.

PotenciómetroPotenciómetro: se utiliza como sensor para conocer la : se utiliza como sensor para conocer la posición del eje de salida. posición del eje de salida.

El circuito de controlEl circuito de control, situado dentro de la carcasa, , situado dentro de la carcasa, posiciona el eje de salida comparando la señal posiciona el eje de salida comparando la señal proporcionada por el potenciómetro, que está unido al proporcionada por el potenciómetro, que está unido al eje de salida, con la señal de control externa. Al girar eje de salida, con la señal de control externa. Al girar el eje de salida también gira el potenciómetro.el eje de salida también gira el potenciómetro.

Eje de SalidaEje de Salida: La posición del eje del servomotor se : La posición del eje del servomotor se controla variando el ancho del pulso de la señal de controla variando el ancho del pulso de la señal de control, el ancho del pulso puede variar desde 1 ms a control, el ancho del pulso puede variar desde 1 ms a 2ms, 1 ms equivale a un ángulo de 0º y 2 ms a un 2ms, 1 ms equivale a un ángulo de 0º y 2 ms a un ángulo de 120, generalmente se considera que el punto ángulo de 120, generalmente se considera que el punto “central” se consigue con un pulso de 1,5 ms. Si se “central” se consigue con un pulso de 1,5 ms. Si se sobrepasan estos valores el servomotor producirá un sobrepasan estos valores el servomotor producirá un zumbidozumbido

Cables de conexión externaCables de conexión externa: La conexión se realiza : La conexión se realiza mediante 3 cables:mediante 3 cables: uno (uno (rojorojo) es para alimentación, Vcc (~ +5volts)) es para alimentación, Vcc (~ +5volts)

otro (otro (negronegro) para conexión a tierra (GND)) para conexión a tierra (GND)

el último (blanco o el último (blanco o amarilloamarillo) es la línea de control por ) es la línea de control por la que se le envía la señal codificada para comunicar la que se le envía la señal codificada para comunicar el ángulo en el que se debe posicionar.el ángulo en el que se debe posicionar.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

La La modulación por anchura de pulsomodulación por anchura de pulso, PWM (, PWM (Pulse Pulse Width ModulationWidth Modulation), es una de los sistemas más ), es una de los sistemas más empleados para el control de servos. Este sistema empleados para el control de servos. Este sistema consiste en generar una onda cuadrada en la que se varía consiste en generar una onda cuadrada en la que se varía el tiempo que el pulso está a nivel alto, manteniendo el el tiempo que el pulso está a nivel alto, manteniendo el mismo período (normalmente), con el objetivo de mismo período (normalmente), con el objetivo de modificar la posición del servo según se desee. modificar la posición del servo según se desee.

TREN DE PULSOS PARA TREN DE PULSOS PARA CONTROL DE SERVOSCONTROL DE SERVOS

APLICACIONESAPLICACIONES

Cuando la señala codificada cambia, la posición angular Cuando la señala codificada cambia, la posición angular de los piñones cambia, los servos se usan para de los piñones cambia, los servos se usan para posicionar elementos de control como palancas, posicionar elementos de control como palancas, pequeños ascensores y timones. También se usan en pequeños ascensores y timones. También se usan en radio-control, marionetas y, por supuesto, en robots. Los radio-control, marionetas y, por supuesto, en robots. Los Servos son sumamente útiles en robóticaServos son sumamente útiles en robótica

ALGUNAS ALGUNAS CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

La corriente que requiere depende del tamaño del La corriente que requiere depende del tamaño del servo. Normalmente el fabricante indica cual es la servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que consume el Servo, La corriente corriente que consume el Servo, La corriente depende principalmente del torque usado por el depende principalmente del torque usado por el servo motor y puede exceder más de un amperio si servo motor y puede exceder más de un amperio si el servo está enclavado.el servo está enclavado.

Si se alimenta un servo con una señal de pulsos de Si se alimenta un servo con una señal de pulsos de suficiente frecuencia, el motor no nota las suficiente frecuencia, el motor no nota las variaciones (actúa como un filtro) y saca un giro variaciones (actúa como un filtro) y saca un giro constante.constante.

A mayor frecuencia de la señal del tren de pulsos, el A mayor frecuencia de la señal del tren de pulsos, el servo motor entrega un mejor rendimiento.servo motor entrega un mejor rendimiento.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

La cantidad de voltaje aplicado al motor es La cantidad de voltaje aplicado al motor es proporcional a la distancia que éste necesita viajar. proporcional a la distancia que éste necesita viajar. Así, si el eje necesita regresar una distancia grande, Así, si el eje necesita regresar una distancia grande, el motor regresará a toda velocidad. Si este necesita el motor regresará a toda velocidad. Si este necesita regresar sólo una pequeña cantidad, el motor regresar sólo una pequeña cantidad, el motor correrá a una velocidad más lenta. A esto se le llama correrá a una velocidad más lenta. A esto se le llama control proporcionalcontrol proporcional..

Los servomotores juegan un papel importante en los Los servomotores juegan un papel importante en los robots ya que proporcionan una elevada salida y robots ya que proporcionan una elevada salida y son relativamente fáciles de controlar, pudiendo ser son relativamente fáciles de controlar, pudiendo ser conectados directamente a los microcontroladoresconectados directamente a los microcontroladores..