Qu'est-ce qu'un servomoteur ?

Un servomoteur est un moteur de rotation ou de translation qui est alimenté par un servo-amplificateur et qui crée un couple ou une force pour un système mécanique, tel qu'un actionneur ou un frein.

Les servomoteurs permettent un contrôle précis de la position angulaire, de l'accélération et de la vitesse. Un système de contrôle en boucle fermée est utilisé avec ce type de moteur. Un système de contrôle en boucle fermée prend en compte la sortie de courant et la modifie pour obtenir la condition souhaitée. Dans ces systèmes, l'action de contrôle est basée sur la sortie du moteur.

Figure 1- Servomoteur industriel

Ces moteurs sont construits pour des courants constants et alternatifs. Comme les servomoteurs à courant alternatif peuvent supporter des surtensions plus importantes, on les trouve plus couramment dans les machines industrielles lourdes. Les servomoteurs à courant continu conviennent mieux aux petites applications et disposent d'un excellent contrôle et d'un retour d'information. La fréquence de la tension appliquée et le nombre de pôles magnétiques déterminent la vitesse d'un servomoteur.

Les servomoteurs offrent une grande polyvalence dans l'environnement industriel. La robotique collaborative, les bandes transporteuses, les ouvre-portes automatiques, le tournage CNC, les systèmes radar, les systèmes de suivi et les systèmes d'automatisation sont autant d'applications typiques. Il nécessite également un contrôleur relativement sophistiqué. Le principe de fonctionnement d'un servomoteur et d'un moteur électromagnétique est le même, à l'exception des différences de structure et de fonction. Un engrenage en plastique est utilisé dans les servomoteurs standard, tandis qu'un engrenage métallique est utilisé dans les servomoteurs de grande puissance.

Construction d'un servomoteur

La figure suivante montre la construction d'un servomoteur standard.

Figure 2- Construction d'un servomoteur

Le servomoteur est constitué de deux enroulements : le stator et le rotor. L'enroulement du stator est enroulé sur la partie fixe du moteur, et cet enroulement est également connu sous le nom d'enroulement de champ du moteur. L'enroulement du rotor est enroulé sur la partie tournante du moteur, également appelée enroulement d'armature du moteur. Le moteur possède deux roulements à l'avant et à l'arrière pour permettre à l'arbre de se déplacer librement. Le codeur comprend un capteur approximatif permettant de déterminer la vitesse de rotation du moteur et le nombre de tours par minute.

Les servomoteurs sont largement utilisés dans les projets de contrôle de précision dans l'automatisation industrielle. Auparavant, ceux qui entendaient parler des servomoteurs imaginaient qu'ils n'étaient utilisés que dans des projets spéciaux nécessitant un contrôle précis du couple, de la vitesse et de la position. Toutefois, leur coût a diminué récemment, ce qui en fait une excellente alternative aux moteurs à induction et aux actionneurs hydrauliques et pneumatiques.

Les systèmes hydrauliques et pneumatiques restent moins coûteux que les servomoteurs.

Néanmoins, on voit déjà les servos les remplacer dans plusieurs applications, principalement les applications hydrauliques qui requièrent de la précision. Dans ces cas, les servomoteurs constituent une excellente alternative car ils ne présentent pas les problèmes de fuite d'huile ou de pollution du sol et ont l'avantage d'être plus simples et plus précis dans l'actionnement que les actionneurs hydrauliques