Existen básicamente tres tipos de accionamientos:

1. Hidráulico: Alto torque, bajo ruido, sensible a la temperatura. Los fluidos pueden ensuciarse.

2. Neumático: Estructura simple, fácil de usar y bajo costo. Poca precisión.

3. Eléctrico: Usualmente, no pueden reemplazar aplicaciones hidráulicas de alto torque, pero reemplazan perfectamente a los accionamientos neumáticos.

Respecto a los sistemas eléctricos, las alternativas de motor y sus correspondientes accionamientos típicamente son:

• Motores con accionamiento directo: Por ejemplo, un partidor suave.

• Motores con accionamientos mediante convertidores de frecuencia: Una alternativa de bajo costo para control de velocidad y torque.

• Motores paso a paso: Sistema de bajo costo y tamaño pequeño para control de posición sin realimentación de ella.

• Servomotores: Sistema de alta precisión para control de posición, velocidad y torque.

Tabla 1.

La tabla 1 muestra una comparación de varios tipos de motores. Los servomotores representan la solución menos económica, pero ofrece un control más preciso de velocidad, torque y posición.

En definitiva, un sistema con servomotores es una buena solución para reemplazar los motores de corriente continua, los motores paso a paso y los convertidores de frecuencia en aplicaciones de alto desempeño, en donde se requiera un control preciso sobre la posición, torque y velocidad.

Figura 1: Esquema accionamiento por servomotor.

¿Qué es un servo accionamiento?

Básicamente, es un servomotor que contiene en su interior un encoder y un amplificador (driver). Estos componentes forman un circuito realimentado para comandar posición, torque y velocidad (figura 1). En la figura 2 se observa el detalle del servomotor, mientras que en la figura 3 se muestra el esquema del driver (ver figuras 1, 2 y 3).

Figura 2: Servomotores.

El controlador entrega al servo el comando sobre la posición, velocidad o torque (o bien una combinación de las tres variables) y el servo ejecuta el comando, entregando opcionalmente el valor obtenido. Los comandos pueden transmitirse mediante señales análogas, de pulso o vía puerta de comunicación.

Para seleccionar el servomotor apropiado para el proyecto, es necesario considerar los siguientes datos:

• Potencia.

• Velocidad.

• Inercia de la carga.

• Torque requerido.

• Requerimientos de frenado.

• Tamaño.

• Tipo de encoder.

Referente al tipo de encoder, el más común es el de tipo incremental, existiendo la alternativa de absoluto.

Figura 3: Esquema del driver.

Encoder incremental

Este encoder transmite pulsos A y B que indican la posición y dirección, y un pulso Z que indica el origen (por ejemplo, un pulso por revolución). La principal limitación de este tipo de encoder es que después de un corte de energía, la posición absoluta es desconocida.

Encoder absoluto

Este tipo de encoder, más caro que los de tipo incremental, entrega en varias salidas un número binario que indica la posición absoluta. Con el aumento de la resolución, se incrementa el número de cables paralelos, usando en ese caso encoders absolutos con salida serial.