Trong quá trình sản xuất công nghiệp, thiết bị cơ khí chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường làm việc và điều kiện vận hành khác nhau. Vì vậy, động cơ servo có thể phát sinh nhiều lỗi phổ biến.

Dưới đây Song Nguyên chia sẻ các hiện tượng lỗi thường gặp trên động cơ Servo và cách khắc phục, xử lý.

6 lỗi thường gặp khi điều khiển động cơ Servo

Hiện tượng chuyển động bất thường

Hiện tượng xảy ra trong quá trình chạy dao (feeding), thường do tín hiệu đo tốc độ không ổn định — ví dụ:

• Encoder bị nứt, hỏng.
• Tiếp xúc kém tại các đầu nối, ốc vít lỏng lẻo.

Nếu hiện tượng xuất hiện tại thời điểm đảo chiều (từ thuận sang nghịch), nguyên nhân thường là:

• Độ rơ ngược (backlash) của hệ truyền động cơ khí quá lớn.
• Hệ số khuếch đại (gain) của bộ điều khiển servo cài đặt quá cao.

Hiện tượng bò (Creeping)

Thường xuất hiện trong giai đoạn khởi động – tăng tốc hoặc chạy ở tốc độ thấp. Nguyên nhân phổ biến gồm:

• Bôi trơn kém tại cơ cấu truyền động (vít me bi, ray trượt).
• Hệ số khuếch đại servo thấp, phản ứng chậm.
• Tải cơ khí bên ngoài quá lớn.

Đặc biệt cần lưu ý:

Nếu khớp nối (coupling) giữa động cơ servo và vít me bi (ball screw) bị lỏng hoặc nứt, sự đồng bộ quay giữa hai phần sẽ bị mất, dẫn đến dao động vận tốc (chuyển động lúc nhanh, lúc chậm).

Hiện tượng rung (Vibration)

Khi máy chạy ở tốc độ cao, có thể phát sinh rung và báo lỗi quá dòng (overcurrent alarm).

Nguyên nhân chính thường nằm ở:

• Vòng điều khiển tốc độ (speed loop) — khi thông số điều khiển không phù hợp, hệ thống dễ mất ổn định gây dao động cơ học.
• Sự bất thường của các vòng bi đầu hoặc đuôi động cơ gây ra sự mất cân bằng trục.

Hiện tượng giảm mô-men (Torque Reduction)

Khi động cơ chuyển từ mô-men định mức ở trạng thái dừng (stall torque) sang chạy tốc độ cao, mô-men đầu ra giảm đột ngột.

Nguyên nhân chủ yếu:

• Giảm hiệu suất tản nhiệt của cuộn dây động cơ.
• Nhiệt độ tăng cao tại các bộ phận cơ khí.

Ở tốc độ cao, nhiệt độ cuộn dây tăng nhanh, do đó cần kiểm tra và xác nhận tải trọng phù hợp trước khi vận hành lâu dài ở chế độ cao tốc.

Hiện tượng sai lệch vị trí (Position Error)

Khi trục servo di chuyển vượt quá giới hạn dung sai vị trí (position tolerance)

Nguyên nhân phổ biến:

• Giới hạn dung sai cài đặt quá nhỏ.
• Thông số cài đặt cho Servo chưa chính xác.
• Encoder bị nhiễm bẩn hoặc hư hại.
• Độ rơ cơ khí tích lũy trong chuỗi truyền động quá lớn.

Hiện tượng không quay (Non-Rotation)

Ngoài tín hiệu xung và hướng (pulse + direction), hệ thống điều khiển còn gửi đến bộ điều khiển servo tín hiệu cho phép hoạt động (Servo On)

Nếu động cơ không quay, cần kiểm tra theo các bước sau:

• Bước 1: Kiểm tra xem hệ thống điều khiển có xuất tín hiệu xung và chiều hay không.
• Bước 2: Kiểm tra đấu nối dây điều khiển.
• Bước 3: Quan sát trạng thái I/O trên màn hình để kiểm tra chính xác.
• Bước 4: Kiểm tra phanh điện từ (electromagnetic brake) — có đang giữ trục không.
• Bước 5: Kiểm tra driver và động cơ có lỗi phần cứng.
• Bước 6: Kiểm tra khớp nối giữa servo và vít me bi — có thể bị tuột chốt (key) hoặc hư cơ khí.

Các lỗi trên động cơ servo có thể xuất phát từ điện, cơ, hoặc phần mềm điều khiển. Việc phân tích nguyên nhân chính xác và bảo trì định kỳ là yếu tố then chốt giúp duy trì độ chính xác và tuổi thọ của hệ thống servo trong sản xuất công nghiệp hiện đại.