Servo là gì? Tổng quan về động cơ Servo

Động cơ servo ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nhưng nhiều bạn vẫn chưa hiểu rõ được khải niệm của chúng. Hãy cùng dõi theo bài viết dưới đây để cùng tìm hiểu động cơ servo là gì nhé.

ĐỘNG CƠ SERVO LÀ GÌ?

Servo là một hệ thống truyền động điều khiển theo hệ vòng kín. Có nhiệm vụ nhận và thực hiện tín hiệu nhanh chóng, chính xác theo lệnh của PLC. Một động cơ sẽ bao gồm : 1 bộ điều khiển, 1 động cơ và 1 encoder. Servo là thiết bị độc lập có thể điều khiển vị trí chính xác với hiệu suất cao. Phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau, có tốc độ thay đổi cực nhanh.

Sero được ứng dụng nhiều xung quanh cuộc sống chúng ta. Có bao giờ bạn thắc mắc về cách điều khiển một con robot hay là các máy cắt cnc với những chuyển động chính xác, những hệ thống định ăng ten có thể dò tín hiệu một cách nhanh và chính xác như vậy. Để giải đáp được thắc mắc đó chúng ta sẽ đi tìm hiểu thêm về cấu tạo của chúng.

PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ SERVO

Động cơ servo được chia thành nhiều loại dựa theo từng ứng dụng của chúng. Nhưng bạn có thể dựa vào 3 yếu tố chính này để chọn lựa servo phù hợp: Động cơ servo AC và DC, động cơ sử dụng chổi than và không sử dụng chổi than, động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ.

1. Động cơ Servo AC và Động cơ Servo DC

Để phân biệt hai loại động cơ này thì cần xét theo hiệu suất, khả năng kiểm soát tốc độ ở chúng.

Động cơ Servo AC là động cơ xoay chiều có tốc độ tỷ lệ thuận với điện áp cung cấp với tải không đổi. Cấu tạo bao gồm:

• Stator: cuộn dây được quấn quanh lõi cung cấp lực làm quay rotor.
• Rotor: Cấu tạo bởi nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh.
• Encoder: Gắn phía đuôi động cơ, có phản hồi chính xác tốc độ và vị trí về bộ điều khiển.

Động cơ Servo DC là động cơ xoay chiều có tốc độ được xác định bởi tần số của điện áp đặt vào số cực từ:

• Động cơ servo DC có chổi than có 4 bộ phận: stato, rotor, chổi than, cuộn cảm lõi.
• Động cơ servo DC không chổi than: Có cấu tạo giống động cơ chổi than, nhưng thay vào đó cuộn pha lắp ở rotor là động cơ vĩnh cửu.

Động cơ AC chịu được dòng điện cao hơn, sử dụng phổ biến ở các ứng dụng servo. Có thể điều khiển tốc độ tốt, trơn tru và không dao động. Hiệu suất lên tới 90%, độ quán tính cao, tiếng ồn thấp,…

2. Động cơ có chổi than và không có chổi than

Động cơ servo DC là động cơ sử dụng chổi than. Động cơ AC là động cơ không dùng chổi than.

Động cơ chổi than sẽ ít tốn kém và vận hành đơn giản hơn. Còn thiết kế động cơ không chổi than lại ít ồn và đáng tin cây, hiệu suất cao hơn.

Động cơ chổi than bao gồm một khối hình trụ được cấu tạo từ nhiều đoạn tiếp xúc rotor. Có từ hai đến nhiều tiếp điểm được gọi là chổi than, được làm bằng vật liệu dẫn điện mềm. Động cơ DC không chổi than thay thế cho động cơ chổi than vật lý và cổ góp bằng linh kiện điện tử đạt được sự chuyển mạch thông qua cảm biến hall và encoder.

3. Động cơ servo đồng bộ và không đồng bộ

Yếu tố đồng bộ và không đồng bộ được dùng để phân loại động cơ AC bằng tốc độ quay của trường.

Tốc độ được xác định bởi tần số của điện áp nguồn và số lượng cực từ.

• Tốc độ đồng bộ là tốc độ được rotor quay cùng tốc độ của từ trường của stato.
• Tốc độ không đồng bộ thường là động cơ cảm ứng, rotor sẽ quay chậm hơn tốc độ từ trường quay của stato.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SERVO

Servo hoạt động bắt đầu từ stator, stator của động cơ được bao bọc những cuộn dây cuốn riêng biệt. Rotor là một thanh nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh, được cấp nguồn theo trình tự nhất định để quay rotor.

Khi thời điểm và dòng điện cấp truyền đến cuộn dây cũng lúc chính xác thì chuyển động của rotor sẽ phụ thuộc vào tần số, pha, phân cực, dòng điện chạy qua rotor.

Động cơ của rotor là hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu của động cơ sẽ được nối với 1 mạch điều khiển. Động cơ vận hành sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận được tín hiệu chưa đạt ở vị trí mong muốn dù có bất kỳ trở ngại gì. Mạch điều khiển sẽ chỉnh sai lệch cho động cơ.

ỨNG DỤNG CỦA SERVO

Được biết đến với nhiều tính năng nổi bật, hiệu suất cao, khả năng điều khiển vị trí và tốc độ cực nhanh và chính xác. Servo có thể hoạt động mạnh mẽ trong một thời gian dài. Dựa vào đó servo đã được rất nhiều doanh nghiệp, công ty, xí nghiệp tin tưởng và sử dụng phổ biến. 1 số ứng dụng của servo:

• Điều khiển robot với tốc độ nhanh và chính xác.
• Hệ thống máy cắt cnc
• Ứng dụng máy khẩu trang
• Hệ thống dao cắt bay, cắt quay
• Hệ thống máy cắt túi nilon
• Hệ thống máy đóng gói
• Ứng dụng máy in.
• …

Trên đây là toàn bộ thông tin về động cơ servo, hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn.