Servo motores

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Servo motor

O que é servo motor?

Servo motores são dispositivos de malha fechada, ou seja, recebem um sinal de controle; verificam
a posição atual; atuam no sistema indo para a posição desejada.
Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente, o eixo dos
servo motores possui a liberdade de até cerca de 180º graus mas são precisos quanto
a posição. Esses servomotores são divididos por três componentes básicos: sistema atuador, sensor e circuito de controle. 

Sistemas:

Sistema Atuador é constituído por um motor elétrico, na maioria dos casos com motores de corrente contínua, embora também possamos encontrá-lo de corrente alternada. Onde também está presente um conjunto de engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que ajudaa amplificar o torque.
Sensor normalmente é um potenciômetro acoplado ao eixo do servo, pois com o valor
de sua resistência elétrica determinaremos a posição angular do eixo.
Circuito de Controle - O circuito de controle é formado por componentes eletrônicos
discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um oscilador e um
controlador que recebe um sinal do sensor (posição doeixo) e o sinal de controle e
aciona o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na posição desejada.
Servos possuem três fios de interface, dois para alimentação e um para o sinal de
controle. O sinal de controle utiliza a modulação por largura de pulso que possui
três características básicas: Largura mínima, largura máxima e taxa de repetição.
A largura do pulso de controledeterminará a posição do eixo:
- largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em +45º da posição central;
- largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -45º;
- outras larguras determinam sua posição proporcionalmente.

Todo motor projetado para ser um servo motor deve:
- Operar em escalas de velocidade sem aquecer.
-Habilidade para operar em velocidade zero.
-Reter torque suficientepara segurar uma carga em posição.
-Habilidade para operar em baixas velocidades por longos períodos sem aquecer.

Funcionamento
Motor CC ou CA

Controle
-PWM-Acionamento
-Encoder, Resolver, etc-sensor
-Controle lógico
-Controle eletrônico- amplificador do sinal(driver)

Vantagens:
-Maior Precisão
-Maior Torque
-Maiores Velocidades
-Garantia de movimento contínuo.

Aplicações-Máquinas CNC
-Carrinho de controle remoto
-Robótica
-Sistemas fly-by-wire.

Onde é usado?
Nos mais variados ramos da mecânica e eletrônica, principalmente em indústrias, robôs e acionamentos controlados por computador. Em brinquedos também são muito usados, são modelos mais simples e menores, mas que possuem uma grande precisão e velocidade.

Funcionamento
Vou descrever ofuncionamento do servo desde a leitura dos sinais elétricos até o posicionamento final. Vale lembrar que a cada 20ms (milissegundo) o servo faz a leitura do sinal no fio correspondente (signal).
Vamos imaginar um pequeno processador ligando e desligando uma saída de tensão de 5 volts durante um tempo de 1,5ms (ligado) e 18,5ms (desligado).
O fio "signal" do servo deve estar conectado a essasaída do processador. Quando esse sinal chega no servo, este faz a leitura e calcula a posição que deve estar o eixo de acordo com a proporção: 1,00ms -> 0° e varia até 2,00ms -> 180°. Nesse caso o eixo deve ficar em 90°.
Se a posição do eixo não condiz com o sinal lido pelo servo, o circuito aciona o motor na direção em que o eixo ficará posicionado corretamente. O torque e a velocidadeangular de saída do servo são proporcionais ás reduções definidas pelas engrenagens.


Atuação:
Servo HXT900: Este servo vai ser conectado diretamente à borboleta de ar do carburador do carrinho. Este é o controle de aceleração. Com o Servo em 0° o motor a combustão fica em marcha lenta e em mais ou menos 90° o motor fica em rotação máxima.
Servo HX5010: Um deles vai ser...
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