Servomotores

1. Tipos de
   servomotores
2. Partes de un
   servomotor
4. Funcionamiento del
   servo
5. Prueba del
   servomotor
6. Modificación de
   los servos
7. Aplicaciones
8. Conclusiones
   y recomendaciones
9. Referentes
   bibliográficas

Figura 1: "Servomotor"

Un servomotor (también llamado Servo) es un
dispositivo similar a un motor de
corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en
cualquier posición dentro de su rango de operación,
y mantenerse estable en dicha posición. Está
conformado por un motor, una caja reductora y un
circuito de control. Los
servos se utilizan frecuentemente en sistemas de
radio control
y en robótica, pero su uso no está
limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener
un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la
capacidad de control del servo, conserva la fuerza,
velocidad y
baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Un servo normal o Standard tiene 3kg por cm. de torque
que es bastante fuerte para su tamaño. También
potencia
proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por
consiguiente, no consume mucha energía.

La corriente que requiere depende del tamaño del
servo. Normalmente el fabricante indica cual es la corriente que
consume. Eso no significa mucho si todos los servos van a estar
moviéndose todo el tiempo. La
corriente depende principalmente del par, y puede exceder un
amperio si el servo está enclavado.

TIPOS DE
SERVOMOTORES

Hay tres tipos de servomotores:

-Servomotores de CC

-Servomotores de AC

-Servomotores de imanes permanentes o
Brushless.

PARTES DE UN
SERVOMOTOR

Figura 2: "Estructura
típica"

• Motor de corriente continua

Es el elemento que le brinda movilidad al servo. Cuando
se aplica un potencial a sus dos terminales, 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.

• Engranajes reductores

Se encargan de convertir gran parte de la velocidad de
giro del motor de corriente continua en torque.

• Circuito de control

Este circuito es el encargado del control de la
posición del motor. Recibe los pulsos de entrada y ubica
al motor en su nueva posición dependiendo de los pulsos
recibidos.

Figura 3: "Circuito de
control"

Tiene además de los circuitos de
control un potenciómetro conectado al eje central del
motor. Este potenciómetro permite a la circuitería
de control, 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 correcto, el motor volverá a la
dirección correcta, hasta llegar al
ángulo que es correcto. El eje del servo es capaz de
llegar alrededor de los 180 grados. Normalmente, en algunos llega
a los 210 grados, pero varía según el
fabricante. 

Un servo normal se usa para controlar un movimiento
angular de entre 0 y 180 grados. Un servo normal no es
mecánicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un
mayor peso que el sugerido por las especificaciones del
fabricante.

Los servomotores tienen 3 terminales:

• Terminal positivo: Recibe la alimentación del
  motor (4 a 8 voltios)
• Terminal negativo: Referencia tierra del
  motor (0 voltios)
• Entrada de señal: Recibe la señal de
  control del motor

Los colores del cable
de cada terminal varían con cada fabricante: el cable del
terminal positivo siempre es rojo; el del terminal negativo puede
ser marrón o negro; y el del terminal de entrada de
señal suele ser de color blanco,
naranja o amarillo.

Figura 4: "Conexión externa del
servo"

CÁLCULOS

Dependiendo del modelo del
servo, la tensión de alimentación puede estar
comprendida entre los 4 y 8 voltios. El control de un servo se
reduce a indicar su posición mediante una señal
cuadrada de voltaje. El ángulo de ubicación del
motor depende de la duración del nivel alto de la
señal. Cada servo motor, dependiendo de la marca y modelo
utilizado, tiene sus propios márgenes de operación.
Para el servomotor Futaba S3003, los valores
posibles de la señal en alto están entre 0,3 y 2,1
ms, que posicionan al motor en ambos extremos de giro (0° y
180°, respectivamente). El valor 1,2 ms
indica la posición central, y otros valores de
duración del pulso dejarían al motor en la
posición proporcional a dicha
duración.