motores

Actuadores electromecánicos (Servomotor)
Objetivos:
Especificar el funcionamiento del servomotor
Indicar las características y usos del
servomotor

Un Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado. El cual
puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada.
El servo siempre mantiene la posición angular del engranaje y solocuando la señala
codificada cambia, la posición angular de los piñones cambia.
En la práctica, se usan servos para posicionar superficies de control como el movimiento
de palancas, pequeños ascensores, sistemas de radio control, títeres, y por supuesto, en
robots.
Los Servos tienen una circuitería de control interna y es sumamente poderoso para su
tamaño. Un servo normal o Standard como elHS-300 de Hitec tiene un torque de 3kg por
cm. que lo hace bastante fuerte para su tamaño.
Un servo motor está compuesto por una circuitería de control, un juego de piñones y la
caja. Los servo tiene 3 alambres de conexión externa. Uno es para alimentación Vcc
(+5volts), una conexión a tierra GND y el alambre blanco es el alambre de control.

El circuito de control posee un potenciómetro quees conectada al eje central del servo motor,
este potenciómetro permite supervisar el ángulo actual del servo motor. Si el eje está en el
ángulo correcto, entonces el motor está apagado. Si el circuito chequea que el ángulo no es el
correcto, el motor girará en la dirección adecuada hasta llegar al ángulo correcto.
El eje del servo es
capaz de llegar
alrededor de los 180
grados. Normalmente,en algunos casos
llega a los 210 grados,
pero varía según el
fabricante.
Un servo normal se
usa para controlar un
movimiento angular
de entre 0 y 180º,
pero no es
mecánicamente capaz
de retornar a su lugar
si hay un mayor peso
que el sugerido por
las especificaciones
del fabricante.

El cable de control se usa para comunicar el ángulo deseado, que está determinado por laduración de un pulso que se aplica al alambre de control. A esto se le llama PCM
(Modulación codificada de Pulsos). El servo espera ver un pulso cada 20 milisegundos y
la longitud del pulso determinará los giros de motor, por ejemplo un pulso de 1,5 mS. hará
que el motor se torne a la posición de 90 grados (llamado la posición neutra). Si el pulso es
menor de 1,5 mS., entonces el motor se acercará alos 0 grados y si el pulso es mayor de
1,5mS, el eje se acercará a los 180 grados.

Como se observa en la figura,
la duración del pulso
dictamina el ángulo del eje
Las ilustraciones y los tiempos
reales dependen del
fabricante de
motor.
El principio, sin embargo, es el
mismo.
Para los Hitec: 0,50 mS = 0º
1,50 ms = 90º y 2,5 ms = 180º

Para controlar un servo, se ordena un ciertoángulo, medido desde 0 grados y se envía
una serie de pulsos. El un tiempo ON del pulso indica el ángulo al que debe
posicionarse; 1mS = 0 grados, 2,0mS =máximo grado (cerca de 120). Un valor entre 1 y
2mS da un ángulo de salida proporcional. Generalmente se considera que en 1.5ms
está el "centro." Normalmente se puede usar un rango mayor a 1,5mS para obtener un
ángulo mayor, e incluso con 2mSpara un ángulo de 180º o más.
El factor limitante es el tope del potenciómetro y los límites mecánicos construidos en el
servo. Un sonido de zumbido normalmente indica que se está forzando por encima al
servo, debiendo disminuir un poco dicho tiempo.
El tiempo OFF en el servo no es crítico; puede estar alrededor de los 20mS. Se puede
usar entre 10mS y 30mS. Los pulsos que ocurren durante eltiempo de OFF pueden
interferir con el sincronismo interno del servo y podría escucharse un sonido de
zumbido o alguna vibración en el eje.
Si el espacio del pulso off es mayor a 50ms (depende del fabricante), entonces el servo
podría entrar en el modo SLEEP y el rendimiento no sería el óptimo.

Hay servos que usan polaridad de pulso invertido (es decir donde el tiempo toff es el tiempo...