Servomoteur vs moteur à induction
Les moteurs sont la classe des dispositifs électromécaniques qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique. Dans certaines applications, un couple pur est nécessaire pour entraîner un mécanisme, et dans certaines applications, la position et la vitesse de rotation du mécanisme doivent être contrôlées. Le moteur à induction fournit un couple pur et incontrôlé, tandis que les servomoteurs fournissent un couple contrôlé, où la vitesse et la position de l'arbre (rotor) peuvent être ajustées.
En savoir plus sur les moteurs à induction
Basés sur les principes de l'induction électromagnétique, les premiers moteurs à induction ont été inventés par Nikola Tesla (en 1883) et Galileo Ferraris (en 1885), indépendamment.
Le moteur à induction se compose de deux parties principales, le stator et le rotor. Le stator du moteur à induction est une série de pôles magnétiques concentriques (généralement des électroaimants) et le rotor est une série d'enroulements fermés ou de tiges d'aluminium disposées de manière similaire à une cage d'écureuil; d'où le nom de rotor à cage d'écureuil. L'arbre pour délivrer le couple produit passe par l'axe du rotor. Le rotor est placé dans la cavité cylindrique du stator, mais n'est connecté électriquement à aucun circuit externe. Aucun commutateur, balais ou autre mécanisme de connexion n'est utilisé pour fournir du courant au rotor.
Comme tout moteur, il utilise des forces magnétiques pour faire tourner le rotor. Les connexions dans les bobines de stator sont agencées de manière à ce que des pôles opposés soient générés sur le côté exactement opposé des bobines de stator. Lors de la phase de démarrage, des pôles magnétiques sont créés de manière périodiquement décalée le long du périmètre. Cela crée un changement dans le flux à travers les enroulements du rotor et induit un courant. Ce courant crée un champ magnétique dans le rotor et l'interaction entre le champ stator et le champ induit entraîne le moteur.
Les moteurs à induction sont conçus pour fonctionner avec des courants monophasés et polyphasés; ce dernier pour les machines lourdes qui nécessitent un couple important. La vitesse des moteurs à induction peut être contrôlée à l'aide du nombre de pôles magnétiques dans le pôle du stator ou en régulant la fréquence de la source d'alimentation d'entrée. Le glissement, qui est une mesure pour déterminer le couple du moteur, donne une indication de l'efficacité du moteur. Étant donné que les enroulements du rotor court-circuités ont une faible résistance, un petit glissement induit un courant important dans le rotor et produit un couple important. Pourtant, la vitesse de rotation du rotor est plus lente que la fréquence de la source d'alimentation d'entrée (ou la vitesse de rotation du champ du stator). Les moteurs à induction n'ont pas de boucles de rétroaction pour le contrôle du moteur.
En savoir plus sur les servomoteurs
Techniquement, un servomoteur est un moteur qui a une rétroaction et un contrôle en boucle fermée, et ce n'est qu'une partie d'un mécanisme d'asservissement dans lequel la rétroaction négative est utilisée pour contrôler les performances du moteur.
Mais, les servomoteurs industriels couramment utilisés sont des moteurs à induction à courant alternatif normaux avec des fonctionnalités supplémentaires telles qu'un rotor à faible inertie, un frein à couple élevé et un encodeur intégré pour le retour de vitesse et de position. Tous ces composants se combinent pour fonctionner avec un servomoteur. Les servomécanismes avec moteurs à courant continu sont couramment utilisés dans les appareils radiocommandés, des instruments habituels qui nécessitent une faible puissance et une grande précision.
Le stator du servomoteur à courant continu est généralement constitué d'aimants permanents placés à 90° autour du rotor. Les servomoteurs sont conçus pour fournir des niveaux de couple considérablement constants et ont une faible inertie. L'entrée d'un servomoteur se fait sous forme d'impulsions, et à chaque impulsion, le moteur tourne d'une quantité finie et exacte.
Les servomoteurs peuvent fournir un couple élevé et la position et la vitesse du moteur peuvent être contrôlées. Par conséquent, les servomoteurs sont largement utilisés dans les applications liées à la robotique et aux systèmes de contrôle.
Quelle est la différence entre un moteur à induction et un servomoteur ?
• Le servomoteur a un système de rétroaction négative en boucle fermée alors que le moteur à induction général a des mécanismes de rétroaction (dans l'encodeur intégré).
• La vitesse et la position du servomoteur peuvent être ajustées et contrôlées avec une plus grande précision tandis que, dans les moteurs à induction, seule la vitesse peut être ajustée.
• Les servomoteurs ont une faible inertie, tandis que le rotor du moteur à induction a une inertie plus élevée.
• Le servomoteur est une classe de moteurs contrôlés, et il peut s'agir d'un moteur à induction ou d'un autre type.
