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Servomoteur MR-J5 de notre partenaire Mitsubishi Electric

Qu'est-ce qu'un Servomoteur ?

Un servomoteur est une partie intégrante d'un système d'asservissement qui comprend un moteur, un contrôleur, un dispositif de rétroaction et, bien sûr, un servomoteur. En termes simples, un servomoteur est une partie du système d'asservissement qui reçoit une commande particulière d'un système de contrôle, l'amplifie et transmet le courant à un servomoteur dans le système. Le servomoteur produit un mouvement, adapté à la commande qu'il a reçue. Le signal de commande représente généralement certaines des variables physiques telles que le couple, la vitesse et la position souhaitée.

Le servomoteur est équipé d'un capteur qui lit la position actuelle du moteur et la transmet au servomoteur. Lorsque le retour d'information est reçu, le servomoteur compare l'état et la position du moteur avec les variables commandées. S'il y a un écart par rapport aux commandes données, le servomoteur modifie la fréquence, la tension ou toute autre variable pour corriger les écarts.

Lors de leur développement, les servocommandes étaient des composants autonomes, complètement séparés du servomoteur. Aujourd'hui, les ingénieurs et les fabricants de systèmes d'asservissement, tels que notre partenaire Mitsubishi Electric, ont mis en œuvre des servocommandes directement dans les servomoteurs. Ces systèmes sont appelés "systèmes intégrés moteur-entraînement" et comprennent à la fois le moteur et l'entraînement, ce qui les rend plus compacts et plus faciles à utiliser. Le nombre total de fils a également été réduit, ce qui donne au système un aspect plus propre, une taille plus petite et une installation plus facile.

Gamme FR-E840 de notre partenaire Mitsubishi Electric

Qu'est-ce qu'un variateur de fréquence ?

Un variateur de fréquence est également un contrôleur de moteur, mais il fonctionne différemment d'un servomoteur. Le variateur de vitesse est un type de contrôleur de moteur qui fonctionne en conjonction avec un moteur électrique en faisant varier les variables telles que la tension et la fréquence fournies au moteur électrique. Alors qu'un servomoteur a besoin d'un signal de commande donné au moteur afin de comparer la position réelle et souhaitée du moteur, un variateur de fréquence contrôle directement la tension et la fréquence fournies au moteur. Les variateurs de vitesse sont également connus sous d'autres noms tels que variateur AC, variateur de vitesse, VFD, onduleur et micro-variateur.

En ce qui concerne la vitesse du moteur (RPM), une variable qui est directement liée est la fréquence en Hz. Plus la fréquence est basse, plus la vitesse du moteur est faible, et vice versa. Parfois, le moteur électrique n'a pas besoin de tourner à pleine vitesse et le variateur de fréquence peut s'avérer utile puisqu'il permet de manipuler la fréquence et la tension. Si vous n'avez pas besoin de la pleine vitesse, vous pouvez diminuer la fréquence et la tension du moteur en fonction de vos besoins. Cela permettra également d'éviter un éventuel dysfonctionnement du moteur électrique et de prolonger sa durée de vie.

En général, les variateurs de fréquence sont utilisés pour réduire la consommation d'énergie et donc les coûts énergétiques d'un moteur électrique. Ces moteurs se sont avérés très efficaces pour le contrôle rigoureux des processus et sont utilisés partout, des petits appareils aux grands systèmes électroniques, pour contrôler les moteurs électriques.

Différences entre variateur de fréquence et servomoteur.

La première chose qui différencie les servomoteurs des variateurs de fréquence est le codeur. Alors que les servomoteurs ne peuvent pas fonctionner sans un encodeur pour la commutation électronique, un variateur de fréquence peut parfaitement fonctionner sans lui.

Le servomoteur est utilisé pour contrôler des moteurs à aimants permanents, alors que les variateurs de vitesse sont utilisés pour contrôler un moteur de type cage d'écureuil.

Le principal avantage des moteurs à aimants permanents est l'intégration d'aimants en terres rares dans le rotor, qui produisent un flux magnétique élevé créant ainsi un couple plus important dans le rotor. Ce couple donne au moteur une faible inertie pour une accélération et une décélération en douceur, ce qui est bien plus important que le moteur de type cage d'écureuil.

En outre, les servomoteurs sont polyvalents, en ce sens qu'elles peuvent facilement fonctionner avec des trajectoires complexes et des charges et vitesses variables. Les servomoteurs sont capables de produire des mouvements multiaxes et de maintenir la position sur des trajectoires complexes.

Les variateurs de fréquence, qui fonctionnent avec des entrées de codeur, n'ont pas assez de puissance de calcul pour cela. Le calcul de trajectoires complexes et de vitesses variables est presque impossible avec les variateurs de vitesse, mais comme les moteurs à courant alternatif ne sont pas adaptés à cette fin, ce n'est pas un inconvénient gigantesque.

Les capacités de contrôle de position du variateur de fréquence sont également inférieures à celles des servomoteurs. Cependant, le variateur de vitesse vise à réduire la consommation d'énergie et à prolonger la durée de vie de l'équipement, ce qui est supérieur aux servomoteurs. De nombreux systèmes de moteurs électriques qui utilisent le variateur de fréquence connaissent généralement de grandes améliorations et des économies d'énergie.

Étant donné que 25% de l'énergie électrique mondiale va aux moteurs électriques industriels, les variateurs de vitesse offrent des avantages étonnants. Mais, dans l'état actuel des choses, les servomoteurs sont toujours plus populaires et plus souvent mis en œuvre que les variateurs de fréquence.

Conclusion

Alors que les servomoteurs possèdent une vitesse de calcul énorme et sont capables d'accélérer et de décélérer rapidement le moteur, les variateurs de fréquence, eux, sont dotés de capacités d'économie d'énergie dont de nombreux systèmes électriques ont besoin. Les variateurs de vitesses sont capables de prolonger la durée de vie des équipements et d'offrir une protection supplémentaire contre les sous-tensions, les surtensions et la protection des phases. Si votre système électrique consomme beaucoup d'énergie, il est préférable d'opter pour un variateur de fréquence. Si vous avez besoin d'une puissance de calcul supplémentaire, les servomoteurs sont la solution idéale.

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