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Come funziona un servoazionamento?

01 Dic 2020
Esperti di Kollmorgen

Un servoazionamento è un dispositivo elettronico all'interno di un sistema ad anello chiuso che produce corrente e tensione per la rotazione di un servomotore. Il sistema ad anello chiuso comprende il servoazionamento, il servomotore e un dispositivo di retroazione ed è comandato da un segnale analogico o digitale.

I servoazionamenti sono disponibili con diverse tensioni e correnti nominali e possono fornire controllo di posizione, velocità e/o coppia. Con i servoazionamenti viene controllata un'ampia gamma di servomotori, tra cui motori CA, CC, con spazzole, brushless, rotativo o lineare. Il dispositivo di retroazione può essere un potenziometro, un dispositivo con effetto Hall, un contagiri, un resolver, un encoder, un trasduttore lineare o qualsiasi altro sensore adatto. Il servoazionamento alimenta il motore e confronta i dati di retroazione e i riferimenti dei comandi per verificare se il servomotore funziona secondo i comandi inviati. Il segnale di comando viene erogato da svariate sorgenti, più comunemente da un PLC, una macchina CNC o un controller di movimento.

Analizzando un servoazionamento si scoprono poi due elementi principali comuni a tutti questi dispositivi: lo stadio di potenza e l'anello di asservimento. Lo stadio di potenza inizia con una potenza in ingresso da una sorgente CA o CC, avvalendosi di transistor in una configurazione con ponte ad H per erogare la potenza al servomotore. I transistor fungono da commutatori per favorire il flusso di tensione e corrente attraverso il servomotore in entrambe le direzioni, garantendo il movimento in avanti o all'indietro.

Gli anelli di asservimento eseguono il controllo proporzionale del motore sulla base di un segnale di comando in ingresso. Un servoazionamento semplice può contenere un solo anello di asservimento per il controllo della coppia. I servoazionamenti più avanzati integrano la struttura con un anello per la velocità e un anello per la posizione. In un sistema di servoazionamento completo, un segnale digitale fornito da un controller di movimento comanderà un profilo di movimento desiderato utilizzando tutti e tre gli anelli di asservimento regolati per garantire prestazioni ottimali. Ogni anello segnala l'anello successivo e controlla gli opportuni elementi di retroazione per effettuare correzioni in tempo reale in modo da soddisfare i parametri desiderati.

 

I servoazionamenti sono disponibili come chip ASIC che un ingegnere elettronico potrà integrare in una piattaforma di controllo personalizzata oppure come unità già montate pronte per la connessione. Sono inoltre disponibili servoazionamenti integrati in controller di movimento con elementi I/O e di sicurezza, il tutto in un pacchetto unico.

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