Qu'est-ce qu'un servomoteur ?

Un servomoteur, également appelé amplificateur, est conçu pour recevoir un signal de commande d'un contrôleur de mouvement et fournit ensuite de l'énergie à un servomoteur afin de produire le mouvement ou le couple désiré. Le servomoteur est un composant essentiel d'un système de contrôle en boucle fermée. [1]

Les servomoteurs sont disponibles dans une grande variété de tailles et de puissances, ce qui leur permet d'être utilisés dans un large éventail d'applications, depuis les petits systèmes de faible puissance jusqu'aux machines industrielles de grande taille et de forte puissance. Ils sont également disponibles dans différentes configurations pour s'adapter à divers types de servomoteurs.

Un servomoteur est un composant essentiel utilisé dans de nombreuses applications industrielles et commerciales. Les servomoteurs sont couramment utilisés dans les équipements d'automatisation, les communications par satellite, la robotique, les machines à commande numérique, les systèmes de convoyage, les machines d'emballage, etc. [2]

L'une des principales fonctions d'un servomoteur est de convertir les signaux de commande de faible puissance provenant d'un contrôleur (tel qu'un automate programmable ou un ordinateur) en signaux de sortie de forte puissance capables d'entraîner un servomoteur. Cela permet un contrôle précis et réactif des mouvements dans divers systèmes mécaniques. Le servomoteur amplifie les signaux de commande tout en régulant la vitesse, le couple et la position du moteur, garantissant ainsi un fonctionnement précis et fiable.

Dans les processus de fabrication industrielle, les servomoteurs sont utilisés pour des tâches telles que le positionnement, l'indexation, la coupe, le soudage et l'assemblage. Ils sont également essentiels pour maintenir une vitesse et un couple constants dans les systèmes de convoyage et les machines d'emballage. Dans le domaine de la robotique, les servomoteurs permettent un mouvement précis et coordonné des bras robotisés et des manipulateurs, ce qui leur permet d'effectuer des tâches complexes avec précision et répétabilité.

À la base, un servomoteur utilise un système de commande à rétroaction pour ajuster en permanence la sortie vers le servomoteur en fonction de la différence entre la position ou la vitesse souhaitée et la position ou la vitesse réelle. Ce résultat est obtenu grâce à une combinaison d'électronique sophistiquée, d'algorithmes logiciels et de capteurs.

La première étape du fonctionnement d'un servomoteur consiste à recevoir la commande d'entrée du système de contrôle, qui peut se présenter sous la forme d'un signal de tension, d'un train d'impulsions ou d'un protocole de communication numérique. Cette commande représente le mouvement ou la position souhaitée du servomoteur.

Le servomoteur traite ensuite ce signal d'entrée à l'aide de ses algorithmes de contrôle internes afin de générer le signal de sortie approprié pour le servomoteur. Par exemple, si la commande consiste à faire tourner le moteur à une certaine vitesse, le servomoteur ajustera la tension ou le courant fourni au moteur pour atteindre la vitesse souhaitée.

L'élément crucial du fonctionnement d'un servomoteur est le mécanisme de retour d'information. Il s'agit généralement de capteurs tels que des encodeurs ou des résolveurs qui fournissent un retour d'information continu sur la position, la vitesse ou le couple réels du servomoteur. Le servomoteur compare ce retour d'information avec la commande d'entrée et procède à des ajustements en temps réel pour s'assurer que les performances réelles du moteur correspondent aux performances souhaitées.

Le servomoteur peut également intégrer des caractéristiques supplémentaires telles que des fonctions de sécurité, des interfaces de communication et des capacités de diagnostic afin d'améliorer sa fonctionnalité et sa fiabilité globales.

Un servomoteur et un variateur normal sont tous deux utilisés pour contrôler la vitesse et la position d'un moteur dans les applications industrielles. Toutefois, il existe plusieurs différences essentielles entre les deux types de variateurs, qu'il est important de prendre en compte lors du choix de la solution la mieux adaptée à une application spécifique.

L'une des principales différences est le niveau de précision et d'exactitude qu'il est possible d'atteindre avec un servomoteur par rapport à un variateur normal. Les servovariateurs sont conçus pour assurer un contrôle précis du moteur, ce qui permet un positionnement et un contrôle de la vitesse d'une précision incroyable.

Une autre différence réside dans le niveau de flexibilité et de programmabilité offert par chaque type de variateur. Les variateurs de vitesse sont généralement dotés d'algorithmes de contrôle avancés et de mécanismes de retour d'information qui permettent un réglage précis et une personnalisation afin de répondre aux exigences spécifiques d'une application donnée. Les variateurs normaux, quant à eux, peuvent offrir moins de flexibilité et de programmabilité, ce qui les rend plus adaptés à des applications plus simples et moins exigeantes en termes de contrôle.

En outre, les servomoteurs offrent généralement une densité de puissance plus élevée et de meilleures performances que les variateurs normaux. Cela permet d'obtenir des solutions de moteur et d'entraînement plus petites et plus efficaces, ce qui les rend idéales pour les applications où l'espace et l'efficacité énergétique sont des facteurs importants.

Les servocommandes présentent plusieurs avantages, notamment

Contrôle précis - Les servovariateurs offrent un contrôle précis de la vitesse et de la position du moteur, ce qui permet d'obtenir des mouvements précis et répétables dans diverses applications

Hautes performances - Les servovariateurs peuvent fournir un couple élevé à faible vitesse, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant des performances et une réactivité élevées

Efficacité énergétique - Les servovariateurs peuvent optimiser la consommation d'énergie en adaptant la puissance du moteur aux besoins de la charge, ce qui permet de réaliser des économies et de réduire l'impact sur l'environnement

Flexibilité - Les servovariateurs sont polyvalents et peuvent être facilement programmés et ajustés pour répondre à différentes exigences de contrôle de mouvement

Réduction de la maintenance - Les servovariateurs peuvent prolonger la durée de vie des moteurs et autres composants mécaniques en minimisant l'usure grâce à un contrôle et une surveillance précis

Fonctions de sécurité - De nombreux servovariateurs sont dotés de fonctions de sécurité intégrées, telles qu'une protection contre les surintensités et une fonction d'arrêt d'urgence, afin de garantir un fonctionnement sûr dans les environnements industriels

1. Heason. (2019.) Qu'est-ce qu'un servomoteur ? Consulté le 30 juillet 2024, à l'adresse : https://www.heason.com/news-media/technical-blog-archive/what-is-a-servo-drive-
2. Advanced Motion Controsl. (2024.) What is a Servo Drive ? Top Benefits for Motion Control Applications (Avantages principaux pour les applications de contrôle de mouvement). Récupéré le 30 juillet 2024, à partir de : https://www.a-m-c.com/servo-drive-top-benefits-motion-control-applications/