Los amplificadores para servomotores de CC difieren ligeramente de los amplificadores push-pull y chopper, ya que los transistores de potencia pueden tener una polarización constante en su base, en lugar de una señal pulsada. La Figura 11-79 muestra un ejemplo de un amplificador de dos transistores para un servomotor de CC. La fuente de alimentación de este amplificador es CA. La primera parte de este circuito es el rectificador de puente, que proporciona una tensión de CC en el bus de CC. La etapa de salida de este amplificador utiliza dos transistores y dos condensadores conectados a la armadura del motor de CC.

La base de cada transistor de potencia está controlada por un circuito de conmutación. Este circuito puede controlarse mediante un circuito analógico o un microprocesador. Cuando la señal de dirección indica que el motor debe girar hacia adelante, el transistor superior se polariza para suministrar voltaje positivo al terminal derecho del inducido. El voltaje de polarización en la base del transistor aumentará o disminuirá para modificar la velocidad del motor. Cuando la señal de dirección indica que el motor debe girar en sentido contrario, el transistor inferior se polariza y se aplica voltaje negativo al lado derecho del inducido. Un diodo está conectado en polarización inversa a los terminales emisor-colector de cada transistor de potencia para limitar los efectos de los transitorios de voltaje en los transistores. Cuando se produce un transitorio, el diodo proporciona una ruta para enrutar el exceso de voltaje y corriente de vuelta al devanado del motor, donde se disipará sin causar daños.

Amplificador de cuatro transistores para servomotor de CC

Una de las desventajas de un amplificador de dos transistores es que estos deben manejar grandes cantidades de corriente. La Figura 11-80 muestra un ejemplo de un amplificador de cuatro transistores para un servomotor de CC. Este amplificador se conoce comúnmente como controlador de puente. En este diagrama, se puede observar que el rectificador de puente está dibujado como un rectángulo, pero su funcionamiento es idéntico al mostrado en el circuito del amplificador de dos transistores. Cabe recordar que es más fácil visualizar el funcionamiento de un rectificador de puente en esta configuración cuando se utiliza una fuente de alimentación trifásica.

La base de cada transistor está controlada por un circuito de conmutación. La polarización de cada transistor es una señal continua que puede variar de mínimo a máximo. Cuando el amplificador está configurado para girar el motor en sentido horario, los transistores Q2 y Q3 se polarizan, aplicando una tensión positiva al lado derecho de la armadura. Cuando el motor está configurado para girar en sentido antihorario, los transistores Q1 y Q4 se polarizan, aplicando una tensión positiva al lado izquierdo de la armadura. La tensión de polarización determinará la tensión que cada transistor transmite a la armadura, lo que a su vez modificará la velocidad del motor.

La etapa de salida de todos los servoamplificadores es un circuito analógico. Este circuito permite ajustar la tensión y la corriente del motor para controlar la posición, la velocidad y el par. Las etapas de retroalimentación y comparación pueden ser cualquier combinación de dispositivos digitales y analógicos. Por ejemplo, si la sección de retroalimentación utiliza un resolver, la salida de este dispositivo es analógica, por lo que la sección con la que trabaja generalmente también es analógica. Si el dispositivo de retroalimentación es un codificador, su salida es digital y la señal digital puede convertirse mediante un convertidor de frecuencia a tensión para que sea utilizable en un circuito analógico. También puede filtrarse y utilizar un valor digital. La aparición de los microprocesadores ha permitido utilizar los valores digitales en todos los componentes del servocontrolador, excepto en la etapa de salida final.

En conclusión, al seleccionar un variador para un servomotor, la especificación de corriente es el factor determinante. No se debe exceder la corriente nominal del motor. A continuación, se deben considerar los efectos de la corriente de rizado en el motor. Una resistencia mayor en el devanado del motor es perjudicial. Una inductancia baja en el motor también lo es. Dependiendo de la masa del motor, probablemente no se desee que la disipación de calor debida a la corriente de rizado supere los 5-10 vatios.