A cosa serve un servoazionamento?

Un servoazionamento riceve un segnale di comando da un sistema di controllo, lo amplifica e trasmette corrente elettrica a un servomotore per produrre un movimento proporzionale al segnale di comando. In genere, il segnale di comando rappresenta una velocità desiderata, ma può anche rappresentare una coppia o una posizione desiderata.

Funzione

Un servoazionamento riceve un segnale di comando da un sistema di controllo, amplifica il segnale e trasmette corrente elettrica a unservomotoreper produrre un movimento proporzionale al segnale di comando. Tipicamente, il segnale di comando rappresenta una velocità desiderata, ma può anche rappresentare una coppia o una posizione desiderata. Asensorecollegato al servomotore segnala lo stato effettivo del motore al servoazionamento. Il servoazionamento confronta quindi lo stato effettivo del motore con lo stato del motore comandato. Quindi modifica la tensione,frequenzaOlarghezza di impulsoal motore in modo da correggere qualsiasi deviazione dallo stato comandato.

In un sistema di controllo correttamente configurato, il servomotore ruota a una velocità che si avvicina molto al segnale di velocità ricevuto dal servoazionamento dal sistema di controllo. Diversi parametri, come la rigidità (nota anche come guadagno proporzionale), lo smorzamento (noto anche come guadagno derivativo) e il guadagno di retroazione, possono essere regolati per ottenere le prestazioni desiderate. Il processo di regolazione di questi parametri è chiamatoottimizzazione delle prestazioni.

Sebbene molti servomotori richiedano un azionamento specifico per quella particolare marca o modello di motore, oggi sono disponibili molti azionamenti compatibili con un'ampia gamma di motori.

Digitale e analogico

I servoazionamenti possono essere digitali, analogici o entrambi. Gli azionamenti digitali differiscono da quelli analogici perché sono dotati di un microprocessore, o computer, che analizza i segnali in ingresso mentre controlla il meccanismo. Il microprocessore riceve un flusso di impulsi da un encoder, consentendo la determinazione di velocità e posizione. La variazione dell'impulso, o blip, consente al meccanismo di regolare la velocità, creando essenzialmente un effetto regolatore di velocità. Le attività ripetitive eseguite da un processore consentono a un azionamento digitale di autoregolarsi rapidamente. Nei casi in cui i meccanismi devono adattarsi a numerose condizioni, questo può essere conveniente perché un azionamento digitale può adattarsi rapidamente con il minimo sforzo. Uno svantaggio degli azionamenti digitali è l'elevato consumo di energia. Tuttavia, molti azionamenti digitali installano batterie di capacità per monitorarne la durata. Il sistema di feedback complessivo di un servoazionamento digitale è simile a quello analogico, tranne per il fatto che un microprocessore utilizza algoritmi per prevedere le condizioni del sistema.

 

Utilizzo nell'industria

Servoazionamento OEM di INGENIA installato su una macchina fresatrice CNC che controlla un motore Faulhaber

I sistemi servo possono essere utilizzati inCNClavorazioni meccaniche, automazione industriale e robotica, tra gli altri usi. Il loro principale vantaggio rispetto ai tradizionali motori a corrente continua omotori a corrente alternataè l'aggiunta del feedback del motore. Questo feedback può essere utilizzato per rilevare movimenti indesiderati o per garantire la precisione del movimento comandato. Il feedback è generalmente fornito da un encoder di qualche tipo. I servocomandi, in caso di variazione di velocità costante, hanno un ciclo di vita migliore rispetto ai tipici motori a corrente alternata. I servomotori possono anche fungere da freno deviando l'elettricità generata dal motore stesso.