Differenza tra servomotore e motore a induzione

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, la posizione e la velocità di rotazione del meccanismo devono essere controllate. Il motore a induzione eroga una coppia incontrollata pura, mentre i servomotori forniscono una coppia controllata, in cui è possibile regolare la velocità e la posizione dell'albero (rotore).

Maggiori informazioni sui motori a induzione

Sulla base dei 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 costituito da due parti principali, lo statore e il rotore. Lo statore nel motore a induzione è una serie di poli magnetici concentrici (di solito elettromagneti), e il rotore è una serie di avvolgimenti chiusi o barre 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 posizionato all'interno della cavità cilindrica dello statore, ma non collegato elettricamente a nessun circuito esterno. Nessun commutatore, spazzole o altri meccanismi di connessione 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 che i poli opposti siano generati esattamente sul lato opposto delle bobine dello statore. Nella fase di avvio, i poli magnetici vengono creati in modo periodicamente mobile 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 progettati 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 fonte 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 slittamento induce una grande corrente nel rotore e produce una coppia elevata. Tuttavia, la velocità di rotazione del rotore è più lenta della frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso (o della velocità di rotazione del campo dello statore). I motori a induzione non hanno alcun anello di retroazione per il controllo del motore.

Maggiori informazioni sui servomotori

Tecnicamente, un servomotore è un qualsiasi motore dotato di retroazione 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.

Tuttavia, i servomotori industriali comunemente utilizzati sono normali motori a induzione in ca con caratteristiche aggiuntive quali rotore a bassa inerzia, freno a coppia elevata e encoder integrato per la retroazione della velocità e della posizione. Tutti questi componenti si combinano per funzionare con il servoazionamento. I servomeccanismi con motori DC sono comunemente usati in dispositivi radiocomandati, strumenti usuali che richiedono bassa potenza e alta precisione.

Lo statore del servomotore DC è solitamente formato con magneti permanenti posizionati a 900 attorno al rotore. I servomotori sono progettati per offrire livelli di coppia notevolmente costanti e avere una bassa inerzia. L'ingresso di un servomotore è sotto forma di impulsi e ad ogni impulso il motore ruota di una quantità finita e 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 nelle applicazioni relative alla robotica e 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 di induzione generale ha meccanismi di retroazione (nel codificatore 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 più alta.

• Il servomotore è una classe di motori controllati e può essere un motore a induzione o altro tipo.