servomotor

servomotor | s. m.
ser·vo·mo·tor |ô| ser·vo·mo·tor |ô|
nome masculino

Órgão de comando cuja energia de manobra é tirada de uma fonte, com o fim de reduzir os esforços a aplicar ou a facilitar o comando à distância.


adjetivo Relacionado com o motor elétrico ou hidráulico; refere-se ao mecanismo que converte um movimento curto em outro maior e mais intenso, utilizado em aparelhos de controle.
substantivo masculino Aparelho usado para regular um esse motor ou mecanismo.
Etimologia (origem da palavra servomotor). Servio + motor.


O Servomotor é uma máquina, eletromecânica, que apresenta movimento proporcional a um comando, como dispositivos de malha fechada, ou seja: recebem um sinal de controle; que verifica a posição atual para controlar o seu movimento indo para a posição desejada com velocidade monitorada externamente sob feedback de um dispositivo denominado taco ou sensor de efeito Hall ou encoder ou resolver, ou tachsin, dependendo do tipo de servomotor e aplicação.
Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente, o eixo dos servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus (360º em alguns modelos) mas são precisos quanto à sua posição.
Para isso possuem três componentes básicos, ilustrados na imagem.

Sistema atuador – o sistema atuador é constituído por um motor elétrico, embora também possa encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria utiliza motores de corrente contínua. Também está presente um conjunto de engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que ajuda a amplificar o torque.
A tamanho, torque e velocidade do motor, material das engrenagens, liberdade de giro do eixo e consumo são características-chave para especificação de servo motores.
Sensor – o sensor normalmente é um potenciômetro solidário ao eixo do servo. O valor de sua resistência elétrica indica a posição angular em que se encontra o eixo. A qualidade desse vai
interferir na precisão, estabilidade e vida útil do servo motor.
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 PID (controle proporcional integrativo e derivativo) que recebe um sinal do sensor (posição do eixo) 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 o protocolo PPM (modulação por posição do pulso) que possui três características básicas: largura mínima, largura máxima e taxa de repetição(frequência).
A largura do pulso de controle determinará a posição do eixo:

largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em + 90º da posiçãocentral;

largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -90º;
demais larguras determinam a posição proporcionalmente. O pulso decontrole pode ser visto na ilustração sobre sinais de controle de servo motores.
Em geral, a taxa de repetição é 50Hz e a largura do pulso do sinal de controle varia de 1 a 2ms. Porém um servo motor pode funcionar a 60Hz também.




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