Motores servo motor: conheça todos os tipos

Os motores servo motor são componentes da automação moderna, oferecendo precisão e controle em uma grande variedade de projetos.

Desde robótica até sistemas de controle de movimento em fábricas, eles desempenham um papel vital: garantir que os processos sejam realizados com eficiência e exatidão.

No artigo de hoje, exploraremos o que são motores servo motor e quais seus diferentes tipos disponíveis no mercado.

Quais são os tipos de motores servo motor?

Os motores servo motor podem ser classificados em dois principais tipos, baseado no tipo de corrente que utilizam: são eles os motores servo motor AC (corrente alternada) e os  DC (corrente contínua).

Entre os motores servo motor DC, ainda podemos classifica-los nos Servos DC, os mais simples e pequenos e os Servos Motores Brushlees, que são sem escovas e utilizados em aplicações que exigem mais responsabilidade. 

Servo motor CC (corrente contínua)

O servo motor CC possui ímã permanente acoplado em seu interior, um potenciômetro ou encoder, geralmente uma caixa de engrenagens, um circuito eletrônico e, claro, um pequeno motor de corrente contínua. Essa é concepção mais simples de um servo CC.

Seu estator é formado por uma estrutura cilíndrica e a polaridade da tensão de controle determina o sentido do torque gerado pelo motor. É simples, tem baixo custo e alta eficiência, geralmente usado em projetos menores.

Como funciona o servo motor de corrente contínua?

Um servo motor DC funciona de forma semelhante a um motor de corrente contínua (DC) comum, mas com um controle preciso de posição.

O servo motor DC utiliza um sistema de feedback, como um potenciômetro ou encoder, para monitorar a posição do rotor. 

O controlador recebe um sinal que especifica a posição desejada e compara essa informação com o feedback do sistema. Caso haja discrepância entre a posição atual e a desejada, o controlador ajusta a corrente fornecida ao motor para manter a posição desejada.

Dessa forma, o pequeno servo motor DC é capaz de girar e manter uma posição específica com exatidão.

Para um controle de forma digital pode ser usado um microcontrolador que forneça pulsos de tensão por meio da técnica de PWM.

Servo motor CA (corrente alternada)

O servo motor CA (corrente alternada) é um motor elétrico que usa corrente alternada para garantir controle preciso de posição, torque e velocidade. 

Geralmente, é equipado com um sistema de feedback, como um encoder, para ajudar a regular e manter a posição e velocidade desejadas. Requer baixa manutenção e se apresenta em dois modelos: síncrono, o mais aplicado e de indução.

Servo Motor Síncrono:

Um servo motor síncrono é um tipo de motor elétrico que opera em sincronia com a frequência da corrente elétrica fornecida. Isso significa que a velocidade do rotor é exatamente igual à velocidade do campo magnético gerado no estator. 

Servo Motor de Indução:

O servo motor de indução, também conhecido como motor assíncrono com malha fechada, é um motor no qual o rotor gira a uma velocidade ligeiramente inferior à do campo magnético do estator.

Esse tipo de motor é comumente utilizado em aplicações onde é necessário um controle robusto e eficiente de torque, especialmente em situações onde a velocidade pode variar. 

Os motores servomotor AC são aplicados  em projetos que exigem alta precisão, como os da robótica, sistemas de automação e controle de processos industriais.

Como funciona o servo motor de corrente alternada?

Os motores servo motor sincrono de corrente alternada (CA) funcionam gerando movimento por meio da interação de campos magnéticos. 

O estator do equipamento recebe corrente alternada monofásica ou trifásica, produzindo um campo magnético rotativo que induz corrente no rotor e o faz girar.

Então, um encoder ou outro sistema de feedback supervisiona a posição e a velocidade do rotor, ajustando os sinais de corrente que o controle preciso do movimento seja mantido.

Quais as diferenças entre os servo motores CC e CA?

Os motores servo motor CC utilizam uma fonte de alimentação CC e regulam a velocidade por meio de controladores PWM.

Já os motores servo motor CA precisam de fonte de alimentação CA e, geralmente, usam controladores vetoriais nos motores de ímã permanente ou inversores vetoriais para regulação da velocidade no caso de motor de indução.

Os servos motores AC se diferenciam dos demais servos por sua alta precisão de controle, rápida resposta e maior estabilidade, especialmente em correntes mais altas, como as utilizadas em máquinas industriais. 

Em contrapartida, os servos DC são geralmente mais simples e usados em aplicações menores, enquanto os servos Brushless (BLDC) é uma versão do Motor DC sem escova, oferecendo baixa manutenção, sendo ideais para sistemas que exigem durabilidade e precisão. 

Servo Motor DC :

Construção: Um servo motor DC é um motor de corrente contínua tradicional ao qual é acoplado um encoder para fornecer feedback de posição ou velocidade. Ele possui escovas e comutadores, o que pode resultar em desgaste e necessidade de manutenção..

Servo Motor BLDC (Brushless DC):

Construção: Um motor BLDC não possui escovas, utilizando ímãs permanentes no rotor e um controle eletrônico para alternar a corrente nos enrolamentos do estator. Isso resulta em menor desgaste, alta eficiência e menor necessidade de manutenção.

Servo Motor AC de indução

Construção: Um servo motor AC possui um estator, composto por enrolamentos de cobre que criam um campo magnético girante e o rotor,  gira dentro do estator e contém ímãs ou enrolamentos para interagir com o campo magnético. Um sistema de feedback, como um encoder, monitorar a posição e ajusta o desempenho.

Motores servo motor: qual é o tipo mais usado?

Os motores servo motor mais comumente utilizados são os do tipo CA síncronos, principalmente na indústria. Isso porque são eficientes e confiáveis para aplicações de alta repetibilidade, podendo ser controlados com precisão.

Como escolher o melhor tipo de servo motor?

Para escolha dos motores servo motor da forma correta, atente-se às características de cada aplicação:

• Identifique qual será a carga aplicada, estudando o sistema e considerando como deve ser o desempenho do motor;
• Avalie a velocidade e outras características de transporte da carga, como a atuação contínua, o atrito cinético, o torque obtido, o pico de torque e o nominal;
• Pense na integração de controle do servo motor;
• Considere a presença de outros componentes, como redutores e fusos de esferas, para garantir o melhor desempenho da aplicação.

Aplicações do servo motor na indústria

O ambiente industrial exige equipamentos confiáveis e eficientes como os motores servo motor, que são versáteis e essenciais para a automação industrial. Veja algumas de suas principais aplicações:

• Linhas de montagem automotiva e testagem de peças;
• Controle de braços de robôs industriais;
• Movimentação de esteiras, transportadores e sistemas de posicionamento;
• Controle de operação de máquinas CNC;
• Na composição de máquinas-ferramenta, como tornos, fresadoras, moinhos e centros de usinagem;
• Em sistemas diversos, como os de: controle de aeronaves e satélites, impressão, empacotamento, rotulagem, montagem, e muito mais.

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Conclusão

Chegamos ao fim deste artigo que teve o objetivo de esclarecer suas principais dúvidas sobre os motores servo motor. Agora, você já sabe o potencial deste componente indispensável para a indústria.

Com uma aplicação planejada e executada com cuidado, é possível colher ótimos resultados, aproveitando vantagens como alta força motriz, controle elevado, nível de ruído e vibração reduzido, sem contar a manutenção – que acontece de forma descomplicada.

Para uma correta especificação do produto, conte com a experiência do time especialista da Kalatec. Tire todas as suas dúvidas e faça a melhor escolha!

Até a próxima!