Servomotore vs motore a induzione
I motori sono la classe di dispositivi elettromeccanici che convertono l'energia elettrica in energia meccanica. In alcune applicazioni è necessaria una coppia pura per azionare un meccanismo e in alcune applicazioni è necessario controllare la posizione e la velocità di rotazione del meccanismo. Il motore a induzione fornisce una coppia pura e incontrollata, mentre i servomotori forniscono una coppia controllata, dove è possibile regolare la velocità e la posizione dell'albero (rotore).
Ulteriori informazioni sui motori a induzione
Basati sui principi dell'induzione elettromagnetica, i primi motori a induzione furono inventati da Nikola Tesla (nel 1883) e Galileo Ferraris (nel 1885), indipendentemente.
Il motore a induzione è composto da due parti principali, lo statore e il rotore. Lo statore nel motore a induzione è una serie di poli magnetici concentrici (solitamente elettromagneti) e il rotore è una serie di avvolgimenti chiusi o aste di alluminio disposte in modo simile a una gabbia di scoiattolo; da qui il nome rotore a gabbia di scoiattolo. L'albero per erogare la coppia prodotta è attraverso l'asse del rotore. Il rotore è posto all'interno della cavità cilindrica dello statore, ma non è collegato elettricamente ad alcun circuito esterno. Nessun commutatore, spazzole o altri meccanismi di collegamento vengono utilizzati per fornire corrente al rotore.
Come qualsiasi motore, utilizza le forze magnetiche per ruotare il rotore. Le connessioni nelle bobine dello statore sono disposte in modo tale da generare poli opposti sul lato esattamente opposto delle bobine dello statore. In fase di avviamento, i poli magnetici vengono creati in maniera periodica spostandosi lungo il perimetro. Questo crea un cambiamento nel flusso attraverso gli avvolgimenti nel rotore e induce una corrente. Questa corrente crea un campo magnetico nel rotore e l'interazione tra il campo dello statore e il campo indotto guida il motore.
I motori a induzione sono realizzati per funzionare con correnti sia monofase che polifase; quest'ultimo per macchine pesanti che richiedono una coppia elevata. La velocità dei motori a induzione può essere controllata utilizzando il numero di poli magnetici nel polo dello statore o regolando la frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso. Lo scorrimento, che è una misura per determinare la coppia del motore, fornisce un'indicazione dell'efficienza del motore. Poiché gli avvolgimenti del rotore cortocircuitati hanno una piccola resistenza, un piccolo scorrimento induce una grande corrente nel rotore e produce una coppia elevata. Tuttavia, la velocità di rotazione del rotore è inferiore alla frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso (o alla velocità di rotazione del campo dello statore). I motori a induzione non hanno circuiti di feedback per il controllo del motore.
Ulteriori informazioni sui servomotori
Tecnicamente, un servomotore è qualsiasi motore dotato di feedback e controllo ad anello chiuso, ed è solo una parte di un servomeccanismo in cui il feedback negativo viene utilizzato per controllare le prestazioni del motore.
Ma i servomotori industriali comunemente usati sono normali motori a induzione CA con caratteristiche aggiuntive come rotore a bassa inerzia, freno a coppia elevata ed encoder integrato per il feedback di velocità e posizione. Tutti questi componenti si combinano per funzionare con il servoazionamento. I servomeccanismi con motori a corrente continua sono comunemente usati nei dispositivi radiocomandati, strumenti usuali che richiedono bassa potenza e alta precisione.
Lo statore del servomotore DC è solitamente formato con magneti permanenti posti a 900 attorno al rotore. I servomotori sono progettati per fornire livelli di coppia notevolmente costanti e hanno una bassa inerzia. L'ingresso a un servomotore è sotto forma di impulsi e, ad ogni impulso, il motore girerà di una quantità finita ed esatta.
I servomotori possono fornire una coppia elevata e la posizione e la velocità del motore possono essere controllate. Pertanto, i servomotori sono ampiamente utilizzati nella robotica e nelle applicazioni relative ai sistemi di controllo.
Qual è la differenza tra motore a induzione e servomotore?
• Il servomotore ha un sistema di feedback negativo ad anello chiuso mentre il motore a induzione generale ha meccanismi di feedback (encoder integrato).
• La velocità e la posizione del servomotore possono essere regolate e controllate con maggiore precisione mentre, nei motori a induzione, è possibile regolare solo la velocità.
• I servomotori hanno una bassa inerzia, mentre il rotore del motore a induzione ha un'inerzia maggiore.
• Il servomotore è una classe di motori controllati e può essere un motore a induzione o altro tipo.
