Qu’est-ce qu’un servo-amplificateur ?
Un servo-amplificateur est un dispositif de commande qui contrôle un servomoteur. Un servomoteur est un moteur doté d’un encodeur intégré qui détecte l’angle de rotation. Le codeur renvoie le déplacement au servo-amplificateur.
Le contrôle par l’amplificateur d’asservissement et le mouvement de rotation de haute précision du servomoteur permettent aux équipements FA de divers fabricants d’atteindre un contrôle d’entraînement avancé. Les variateurs de puissance sont également appelés “servo drivers” par certains fabricants.
Utilisations des servo-amplificateurs
Les servo-amplificateurs sont utilisés dans une large gamme d’équipements FA pour piloter des servomoteurs. Ils sont largement utilisés dans un grand nombre de processus de fabrication d’équipements de transport, d’équipements industriels, de composants électroniques et de pièces en plastique.
Voici quelques exemples d’utilisations industrielles.
- Contrôle des servomoteurs utilisés dans les équipements de presse pour entraîner de grandes matrices pour les utilisations automobiles.
- Contrôle des servomoteurs utilisés pour l’entraînement des équipements de loisirs (montagnes russes, toboggans, etc.).
- Contrôle des servomoteurs utilisés pour entraîner des machines-outils et des robots coopératifs.
- Contrôle des machines de chargement et de déchargement dans les entrepôts automatisés.
En tant qu’appareils ménagers, ils peuvent être utilisés dans les aspirateurs robots.
Principe des servo-amplificateurs
Le principe de base des servo-amplificateurs est similaire à celui des onduleurs. Tout d’abord, le courant alternatif reçu est converti en courant continu. La commande PWM est souvent utilisée.
La principale différence avec les onduleurs est qu’ils reçoivent le déplacement d’un servomoteur apparié. Les servomoteurs sont souvent des moteurs synchrones à aimant permanent, sauf pour les grandes capacités. Le courant dans la bobine du stator est transformé en un champ magnétique qui fait tourner un rotor à aimants permanents.
Les servomoteurs sont équipés d’un encodeur qui renvoie l’angle et la vitesse de rotation du moteur au servo-amplificateur. Ce dernier reçoit les informations relatives à la position du moteur et commande le moteur en temps réel pour l’arrêter dans une position donnée. Les méthodes de contrôle sont classées en deux catégories : le contrôle en boucle ouverte et le contrôle en boucle fermée. Les servo-amplificateurs sont des dispositifs qui utilisent la commande en boucle fermée.
1. Contrôle en boucle ouverte
Il s’agit d’une commande dans laquelle il n’y a pas de boucle de rétroaction et où la commande est ouverte à la réponse de la valeur de commande. Un exemple typique est celui d’un moteur pas à pas, qui peut être contrôlé sans rétroaction de l’angle de rotation réel et du signal de vitesse du rotor.
2. Contrôle en boucle fermée
La boucle fermée (closed loop) est un type de méthode de contrôle avec retour d’information. Le signal de sortie de l’unité de commande renvoie des données telles que la course de la machine à contrôler à l’unité de commande, qui compare constamment les valeurs d’entrée et de sortie et ajuste le volume de fonctionnement global pour les faire correspondre.
Comme il existe une large gamme de variateurs de puissance disponibles auprès de différents fabricants, il est nécessaire de sélectionner un ensemble de variateurs de puissance et de servomoteurs d’un type adapté à l’environnement opérationnel et aux exigences des spécifications de l’équipement.
Autres informations sur les servo-amplificateurs
Origine des servo-amplificateurs
Les servo-amplificateurs ont un concept d’origine. L’origine est le point de déplacement où l’angle de rotation du servomoteur est nul. En référence à l’origine, la distance de déplacement et l’angle de rotation du servomoteur sont calculés et émis. Les variateurs de vitesse peuvent soit utiliser l’origine comme position absolue, soit déterminer l’origine au cas par cas.
Lorsque la position absolue est utilisée, le servo-amplificateur se souvient de la position d’origine du servo-moteur en interne, même lorsque l’alimentation est coupée. Le servomoteur fonctionnera comme il l’a fait lorsque l’alimentation est rétablie, ce qui permet d’économiser le temps et les efforts nécessaires pour régler à nouveau l’origine. Toutefois, si la charge glisse contre l’arbre du moteur ou si le moteur est remplacé, le point d’origine ne sera plus aligné et il faudra le régler à nouveau.
Si l’origine doit être réglée à nouveau à chaque fois, l’origine doit toujours être trouvée et réglée avant que la machine ne soit utilisée. Bien qu’une opération préliminaire soit nécessaire avant la mise en service, le point d’origine peut être facilement réglé lors du remplacement des pièces.