Os amplificadores para servomotores CC são ligeiramente diferentes do amplificador push-pull e do amplificador chopper, pois os transistores de potência podem ter uma polarização constante em sua base, em vez de um sinal pulsado. A Figura 11-79 mostra um exemplo de um amplificador de dois transistores para um servomotor CC. A alimentação deste amplificador é CA. A primeira parte deste circuito é o retificador em ponte, que fornece uma tensão CC no barramento CC. O estágio de saída deste amplificador utiliza dois transistores e dois capacitores conectados através da armadura do motor CC.

A base de cada um dos transistores de potência é controlada por um circuito de comutação. Este circuito pode ser controlado por um circuito analógico ou por um microprocessador. Quando o sinal de direção indica que o motor deve funcionar na direção direta, o transistor superior é polarizado para que uma tensão positiva seja fornecida ao terminal do lado direito da armadura. A quantidade de tensão de polarização para a base do transistor aumentará ou diminuirá para alterar a velocidade do motor. Quando o sinal de direção indica que o motor deve funcionar na direção oposta, o transistor inferior será polarizado e uma tensão negativa será aplicada ao lado direito da armadura do motor. Um diodo é conectado em polarização reversa nos terminais emissor-coletor de cada transistor de potência para limitar os efeitos dos transientes de tensão nos transistores. Quando ocorre um transiente, o diodo fornece um caminho para direcionar o excesso de tensão e corrente de volta para o enrolamento do motor, onde será dissipado sem causar danos.

Amplificador de quatro transistores para servomotor DC

Uma das desvantagens de um amplificador de dois transistores é que os transistores precisam lidar com grandes quantidades de corrente. A Figura 11-80 mostra um exemplo de um amplificador de quatro transistores para um servomotor CC. O amplificador de quatro transistores é comumente chamado de driver de ponte. Neste diagrama, você pode ver que o retificador de ponte é desenhado como um retângulo, mas seu funcionamento é idêntico ao mostrado no circuito do amplificador de dois transistores. Você deve lembrar que é mais fácil visualizar o funcionamento de um retificador de ponte nesta configuração quando se utiliza uma fonte de alimentação trifásica.

A base de cada transistor é controlada por um circuito de comutação. Novamente, a polarização de cada transistor é um sinal contínuo que pode ser variado do mínimo ao máximo. Quando o amplificador é configurado para girar o motor no sentido horário, os transistores Q2 e Q3 são polarizados, de modo que uma tensão positiva é aplicada ao lado direito da armadura do motor. Quando o motor é configurado para girar no sentido anti-horário, os transistores Q1 e Q4 são polarizados, de modo que uma tensão positiva é direcionada para o lado esquerdo da armadura. A quantidade de tensão de polarização determinará a quantidade de tensão que cada transistor passa para a armadura, o que, por sua vez, alterará a velocidade do motor.

O estágio de saída de todos os servoamplificadores é um circuito analógico. O circuito analógico fornece um meio para permitir que a tensão e a corrente do motor sejam ajustadas para controlar a posição, a velocidade e o torque. Os estágios de realimentação e comparação podem ser qualquer combinação de dispositivos digitais e analógicos. Por exemplo, se a seção de realimentação usa um resolver, a saída desse dispositivo é analógica, portanto, a seção com a qual ele trabalha geralmente também é analógica. Se o dispositivo de realimentação for um codificador, sua saída é digital e o sinal digital pode ser convertido por meio de um conversor de frequência para tensão para que o sinal seja utilizável em um circuito analógico. Ou pode ser filtrado e pode usar um valor digital. O advento dos microprocessadores permitiu que os valores digitais fossem usados ​​em todas as partes do servocontrolador, exceto no estágio de saída final.

Concluindo, ao selecionar um inversor para um servomotor, a especificação da corrente é o fator determinante. Você não deve exceder a corrente nominal do motor. Em seguida, observe os efeitos da ondulação da corrente no motor. Resistências maiores nos enrolamentos do motor são prejudiciais. Indutâncias baixas também são prejudiciais. Dependendo da massa do seu motor, você provavelmente não deseja que a dissipação de calor devido à ondulação da corrente seja maior que 5-10 Watts.