SERVO MOTOR VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN BIẾT

♦ Servo là gì?

– Động cơ servo hay còn gọi là servo motor, nó là một thiết bị tự động có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động. Servo là một bộ phận của hệ thống điều khiển, cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành. Chúng có nhiệm vụ là đầu tàu cung cấp lực kéo các dây chuyền hay các cơ cấu khác hoạt động theo. Thiết bị này sử dụng từ trường để biến điện năng thành cơ năng dưới dạng xoay nhằm kéo tải. Các bạn nghĩ chúng là một thiết bị độc lập cũng không sai bởi vì khi không có tải chúng vẫn hoạt động, tuy nhiên thì quá trình hoạt động đó không mang lại ý nghĩa gì cả.

SERVO MOTOR VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN BIẾT

– Chính vì điều đó, trên thực tế thì chúng chỉ có giá trị khi chúng ta kết nối giữa chúng và các thiết bị, cơ cấu khác với nhau như băng chuyền, hệ thống đai, hệ thống xích, hệ thống bơm,…

♦ Các loại động cơ Servo phổ biến

  • Động cơ Servo hiện nay đang được ứng dụng rất nhiều và được phân loại thành 2 loại Servo chính là: động cơ DC Servo và động cơ AC Servo.
  • AC servo motor là loại động cơ cho phép xử lý các dòng điện cao nên thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp đặc biệt là các loại máy CNC, máy phay, máy tiện cơ khí, các máy thủy lực, …
  • DC servo motor không được thiết kế cho các dòng điện cao và thường phù hợp hơn cho các ứng dụng có dòng điện nhỏ hơn như máy bơm nước, máy nén khí,…
  • Động cơ DC servo còn được chia làm 2 loại đó là động cơ 1 chiều có chổi than và động cơ 1 chiều không chổi than.

Cấu tạo của các loại Servo là gì?
Cấu tạo chung của một động cơ Servo bao gồm 2 phần chính là: Rotor và Stator.
• DC Servo
– Động cơ DC Servo được chia làm 2 loại: động cơ 1 chiều có chổi than và động cơ 1 chiều không chổi than.
– DC Servo có chổi than: Rotor, Stator, chổi than và cuộn cảm lõi.
+ Ưu điểm: dễ điều khiển, giá thành tương đối rẻ, kiểm soát tốc độ chính xác, đặc điểm tốc độ mo-men xoắn rất khó.
+ Nhược điểm:
Gây ra tiếng ồn, nhiệt độ cao, có quán tính cao khi vận hành. Chổi than cho giới hạn tốc độ, môi trường không có bụi không thích hợp. Vì thế để khắc phục, người ta thường sử dụng động cơ DC Servo không chổi than.

SERVO MOTOR VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN BIẾT

Cấu tạo của động cơ DC Servo có chổi than

– DC Servo không chổi than:
Cấu tạo tương tự như động cơ có chổi than. Chỉ khác ở chỗ các cuộn pha lắp ở Rotor là động cơ vĩnh cữu.
• AC Servo
– Động cơ AC Servo đa số là động cơ 1 chiều không chổi than. Cấu tạo gồm 2 phần chính là Rotor và Stator.
– Rotor là một nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh.
– Stator là một cuộn dây được cuốn riêng biệt, được cấp nguồn để làm quay Rotor.
+ Ưu điểm: điều khiển tốc độ tốt, không dao động, ít nhiệt độ, điều khiển vị trí chính xác (tùy thuộc vào độ chính xác của bộ mã hóa). Tiếng ồn thấp, mo-men xoắn, có quán tính thấp, không có bàn chải, bảo trì miễn phí (đối với môi trường không có bụi, nổ).
+ Nhược điểm: hệ thống điều khiển phức tạp, giá thành cao hơn so với DC Servo.

SERVO MOTOR VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN BIẾTSERVO MOTOR VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN BIẾT
Động cơ servo AC đồng bộĐộng cơ servo AC cảm ứng

– Một trong những thành phần cũng tương đối quan trộng của động cơ AC Servo đó là cảm biến hồi tiếp hay còn gọi là Encoder. Bởi vì, đặc trưng cho độ chính xác của AC Servo là độ phân giải cuả Encoder. Ví dụ: động cơ AC Servo có có độ phân giải Encoder 3000 xung/ vòng thì bạn có thể điều khiển motor mỗi bước quay 1/3000 vòng.
♦ Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo là gì?
– Động cơ servo được hình thành bởi những hệ thống hồi tiếp vòng kín và tín hiệu đầu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ vận hành thì vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Khi đó bất kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác nhất. Bộ điều khiển servo.
Ứng dụng của Servo là gì?
– Trên thị trường hiện nay chúng ta thường dùng đến loại AC Servo, ứng dụng phổ biến nhất là trong ngành điện điện tử: các máy móc lắp ráp trong một dây chuyền sản xuất thường đòi hỏi tốc độ cao thì động cơ Servo đáp ứng được yêu cầu này. Đặc biệt là đối với ứng dụng trong ngành gia công cơ khí, hiện nay ngành gia công cơ khí đặc biệt là đối với việc gia công các sản phẩm có độ chính xác cao ví dụ như máy cắt laser hay một số máy cắt khác thì người ta sẽ lựa chọn động cơ Servo thay vì động cơ bước như trước đây. Bên cạnh đó, nó còn được ứng dụng rất nhiều trong các loại máy cắt CNC PLasma khác. Ứng dụng trong dây chuyền như: đóng gói, bao bì, đóng chai, đóng hộp, may mặc, giấy,…Trong việc điều khiển các máy cuộn vải, giấy, bao bì để cắt hoặc in ấn,…
+ Ứng dụng trong điều khiển vận chuyển:
– Thiết bị vận chuyển là các linh kiện tuyệt đối không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, khi các ngành công nghiệp trở nên tinh vi và tự động hóa. Một trong các ứng dụng điển hình là việc di chuyển các thiết bị trong nhà kho qua hệ thống băng tải. Động cơ servo giúp điều khiển tốc độ nhanh chậm theo mục đích sử dụng.
+ Ứng dụng về khuôn mẫu đùn trong ngành sản xuất nhựa:
– Khuôn mẫu được chế tạo theo phương pháp ép đùn là thiết bị gia công các bộ phận nhựa. Vật liệu nhựa được ra nhiệt và tan chảy, sau đó được đùn vào trong khuôn để gia công các bộ phận. Các khuôn mẫu thông thường chủ yếu sử dụng điều khiển thủy lực, tuy nhiên ngày này càng có nhiều khuôn mẫu sử dụng hệ thống servo để tiết kiệm điện.
+ Ứng dụng trong ngành điện – điện tử:
– Máy lắp là thiết bị lắp các linh kiện điện tử ví dụ như các chip LSI lên trên bảng mạch, cần tới tốc độ cao và độ chính xác cao. Các servo AC thỏa mãn yêu cầu này.
+ Ứng dụng trong ngành sản xuất thực phẩm:
– Nhu cầu về quy trình thực phẩm chất lượng cao và an toàn hơn ngày càng tăng và vì vậy, động cơ servo thường được sử dụng như là giải pháp cho nhiều lĩnh vực, ngay cả đối với quy trình thực phẩm.
Một số lưu ý cần biết về Servo là gì?
– Khi sử dụng động cơ AC Servo cho một số ứng dụng thì chúng ta nên sử dụng hộp số giảm tốc để tăng lực moment.
– Một điểm quan trọng của AC Servo: có kích thước nhỏ gọn hơn so với động cơ điện 3 pha bình thường. Vì thế động cơ AC Servo được sử dụng nhiều hơn.
– Muốn giảm moment quán tính thì phải giảm đường kính Rotor, nhưng thể tích của động cơ phải được đảm bảo (về công suất, nhiệt độ). Khi đường kính giảm thì chiều dài phải tăng lên, do đó động cơ Servo sẽ dài hơn các động cơ thông thường. Đây chính là một yếu tố để nhận biết về một động cơ Servo.

5/5 (1 Review)