- TÌM SẢN PHẨM
- CẦN THÊM THÔNG TIN
VIET WELD
đóng tìm kiếm
Động cơ servo, một công nghệ không thể thiếu trong thế giới tự động hóa hiện đại, đã mang lại nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp sản xuất, robot và các lĩnh vực khác yêu cầu độ chính xác và hiệu suất cao. Dù bạn là một kỹ sư chuyên nghiệp, một nhà phát minh tại nhà, hay chỉ đơn giản là một người yêu thích công nghệ, việc hiểu rõ về động cơ servo có thể giúp bạn tận dụng tối đa những ưu điểm mà chúng mang lại.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá về động cơ servo – từ nguyên lý hoạt động, cấu tạo, tới các ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng phổ biến của chúng. Hãy cùng chúng tôi đi sâu vào thế giới của động cơ servo và hiểu rõ hơn về công nghệ đã thay đổi cách chúng ta tạo ra và kiểm soát chuyển động.
Có thể kiểm soát vị trí và tốc độ một cách chính xác.
Có thể cung cấp mô-men xoắn đầu ra ổn định ở cả tốc độ thấp và tốc độ cao. Mô-men không đổi trong khoảng tốc độ từ 0 đến tốc độ định mức. Do đó servo thường được sử dụng trong một số ứng dụng cần mô-men cao ở tốc độ thấp.
Tốc độ có thể được điều chỉnh một cách dễ dàng và linh hoạt để phù hợp với nhu cầu của ứng dụng.
Động cơ servo thường có nhiều kích cỡ và loại khác nhau để phù hợp với nhiều loại ứng dụng khác nhau. Kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, ít bị hư hỏng.
Động cơ servo có thể đáp ứng nhanh chóng khi có sự thay đổi trong tín hiệu đầu vào. Điều này cho phép hệ thống điều chỉnh nhanh chóng để phù hợp với các yêu cầu thay đổi.
Do không có chổi than như trong động cơ DC, động cơ servo hoạt động êm ái và không gây tiếng ồn. Tiết kiệm điện năng (động cơ servo có thể tiết kiệm 5-20% điện năng so với động cơ thường)
So với các loại động cơ khác như động cơ DC hay AC thông thường, động cơ servo thường có giá thành cao hơn do cấu trúc và hệ thống điều khiển phức tạp.
Động cơ servo cần một bộ điều khiển (servo controller) để hoạt động. Điều khiển động cơ này đòi hỏi kiến thức và kỹ thuật phức tạp hơn so với các động cơ thông thường.
Việc bảo dưỡng và sửa chữa động cơ servo có thể khá khó khăn do cấu trúc phức tạp. Ngoài ra, việc tìm kiếm và thay thế các bộ phận hỏng cũng có thể tốn kém và mất thời gian.
Động cơ servo thường cần nhiều dây kết nối hơn so với các loại động cơ khác. Điều này có thể gây khó khăn trong việc lắp đặt và bảo dưỡng.
Động cơ có thể tạo ra nhiệt khi hoạt động, đặc biệt khi hoạt động ở công suất cao, đòi hỏi hệ thống làm mát hiệu quả.
Động cơ Servo là một loại động cơ được điều khiển vị trí hoặc tốc độ thông qua bộ điều khiển (Servo controller). Động cơ servo là một phần của hệ thống điều khiển có phản hồi kín. Động cơ được sử dụng để tạo ra chuyển động cần thiết. Cảm biến vị trí, thường là bộ mã hóa( encoder), được sử dụng để phát hiện vị trí hiện tại của động cơ. Bộ điều khiển sẽ nhận thông tin về vị trí hiện tại từ encoder này, sau đó so sánh với vị trí mong muốn, và điều chỉnh động cơ cho đến khi vị trí hiện tại khớp với vị trí mong muốn.
cấu tạo động cơ servo
nguyên lý điều khiển động cơ servo
Trước hết, ta phải cung cấp cho động cơ một mục tiêu vị trí hoặc tốc độ. Mục tiêu này có thể được đặt thông qua phần mềm, hoặc thông qua tín hiệu từ một nguồn bên ngoài, như một bộ điều khiển tay cầm, bàn phím, hoặc tín hiệu từ một hệ thống điều khiển tự động.
Hệ thống servo sau đó đọc giá trị từ cảm biến vị trí, thường là một bộ mã hóa, để xác định vị trí hiện tại của đầu ra động cơ.
Bộ điều khiển servo sau đó so sánh vị trí hiện tại với mục tiêu đã đặt. Sự khác biệt giữa hai giá trị này được gọi là “độ lệch tín hiệu”.
Dựa vào độ lệch tín hiệu, bộ điều khiển servo sẽ quyết định cách điều chỉnh động cơ. Nếu vị trí hiện tại thấp hơn mục tiêu, động cơ sẽ được đưa vào chế độ chạy để tăng vị trí. Nếu vị trí hiện tại cao hơn mục tiêu, động cơ có thể được đưa vào chế độ chạy ngược để giảm vị trí. Mức độ điều chỉnh động cơ phụ thuộc vào cả sai lệch hiện tại và thời gian mà sai lệch này tồn tại – đây chính là nguyên lý của việc điều khiển PID (Proportional, Integral, Derivative).
Quá trình này sau đó được lặp lại liên tục, với bộ điều khiển servo đọc giá trị cảm biến, so sánh nó với mục tiêu, và điều chỉnh động cơ theo cần thiết. Điều này cho phép hệ thống servo duy trì vị trí hoặc tốc độ mục tiêu một cách chính xác, thậm chí khi có các yếu tố ngoại vi như tải trọng thay đổi.
Người ta phân loại động cơ servo theo dòng điện. Dòng DC và AC
phân loại động cơ servo
Loại động cơ này được thiết kế để ứng dụng vào những hệ thống sử dụng dòng điện nhỏ hơn. Nó được phân chia thành 2 loại đó là: Động cơ DC Servo 1 chiều có chổi than (Brushed Servo Motors) và loại Động cơ DC Servo không có chổi than (brushless servo motor)
Cấu tạo:
Bộ chỉnh lưu, kẹp, bộ mã hóa( encoder), chổi và cuộn cảm lõi, nam châm vĩnh cữu là những thành phần cấu tạo cơ bản của 1 một Servo DC. Loại motor DC Servo có chổi than có cấu tạo gồm: chổi than, stato, cuộn lõi và roto. Servo motor DC không có chổi than đặc biệt hơn khi cuộn pha lắp ở rotor chính là động cơ vĩnh cửu.
động cơ servo dc
Động cơ Servo AC được xem giống với động cơ bước vì có nhiều nét tương đồng với động cơ bước. Stato là cuộn dây quấn riêng biệt và roto là nam châm vĩnh cửu. Trong motor Servo AC chia thành 2 loại nhỏ:
động cơ servo ac
+ Động cơ AC Servo không đồng bộ cấu tạo gồm: cuộn cảm chính, dây dẫn thứ cấp, vòng đoản mạch, bộ mã hóa ( encoder).
+ Động cơ AC Servo đồng bộ cấu tạo đơn giản hơn gồm: bộ mã hóa ( encoder), cuộn cảm chính, và một nam châm vĩnh cửu
Dưới đây là bảng so sánh giữa động cơ servo AC và DC
| Danh mục | Động cơ Servo DC | Động cơ Servo AC |
|---|---|---|
| Chi phí | Thường ít tốn kém hơn về mặt chi phí ban đầu | Thường tốn kém hơn về mặt chi phí ban đầu, nhưng có thể tiết kiệm hơn về lâu dài |
| Hiệu suất | Điều chỉnh tốc độ tốt, mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp | Công suất cao, hiệu quả ở tốc độ cao |
| Kích thước và Trọng lượng | Thường nhỏ gọn và nhẹ hơn | Thường lớn hơn và nặng hơn |
| Yêu cầu bảo dưỡng | Yêu cầu bảo dưỡng định kỳ (thay thế chổi than) | Bảo dưỡng ít hơn do không sử dụng chổi than |
| Tuổi thọ | Ngắn hơn do mòn chổi than | Dài hơn do không có chổi than để mòn |
| Phù hợp | Lý tưởng cho các ứng dụng sử dụng pin và không gian nhỏ | Lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp yêu cầu công suất cao và độ bền |
| Ứng dụng | Thích hợp cho các thiết bị di động, máy tự động nhỏ và các ứng dụng cần độ chính xác cao | Thích hợp cho các hệ thống tự động hóa công nghiệp lớn, các máy móc cần độ bền và hiệu suất cao |
Tất nhiên, mỗi hãng sản xuất sẽ cung cấp đủ hướng dẫn sử dụng cũng như thông số kỹ thuật. Tuy nhiên, cũng cần phải chú ý thêm những thông tin:
+ Kích thước mặt bích và trục của động cơ điều này khá quan trọng đối với tính toán thi công gá, vị trí lắp.
+ Trục của motor loại rãnh then hay trục trơn. Một số loại mô tơ Servo công suất nhỏ có trục trơn. Trục có rãnh then dùng cho loại công suất lớn, có rãnh để gắn chốt nhằm tăng độ kết nối với hộp số hay khớp nối.
+ Tiêu chuẩn chống dầu motor là một yếu tố cần thiết nhất là đối với các Servo làm việc trong môi trường có dầu nhớt. Tiêu chuẩn càng cao thì sẽ càng tăng độ bền của thiết bị.
+ Mô tơ có phanh cơ không? Thường người ta sẽ chọn cho những hệ thống khi mất điện để tránh trục Z máy CNC rơi xuống phôi.
Động cơ Servo thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao: máy tiện cnc, máy phay cnc, trung tâm gia công cnc, robot, máy móc công nghiệp, hệ thống điều khiển dân dụng và quân sự, máy móc sản xuất, hàng không vũ trụ, y tế, điện tử tiêu dùng và nhiều ứng dụng khác. Chính nhờ tính linh hoạt và khả năng kiểm soát chính xác, chúng đã trở thành một thành phần quan trọng để đảm bảo hiệu suất cao và đáng tin cậy trong các hệ thống và quy trình công nghiệp.
ứng dụng của động cơ servo
các nhà cung cấp động cơ servo
Chắc hẳn giá động cơ là vấn đề mà các khách hàng đang quan tâm. Tùy theo từng loại và từng hãng sản xuất cụ thể mà giá thành của thiết bị có thể dao động từ vài triệu cho đến hàng chục triệu đồng.
Hiện nay, giá của các động cơ này thường bị chi phối bởi nhiều yếu tố như: Công suất motor, loại mới nguyên seal hay là hàng cũ, thương hiệu có độ uy tín bao nhiêu và lượng hàng hóa trên thị trường như thế nào, có sẵn không.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, động cơ servo ngày càng trở nên quan trọng hơn trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp chế tạo, y tế cho đến ngành công nghệ thông tin. Dù còn một số nhược điểm như chi phí cao và yêu cầu điều khiển phức tạp, nhưng không thể phủ nhận rằng, chúng đã mang lại nhiều lợi ích vượt trội, như độ chính xác cao, mô-men xoắn lớn, và khả năng đáp ứng nhanh chóng.
Chúng ta cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để cải tiến và tận dụng tối đa những khả năng mà động cơ này mang lại. Hãy nhớ rằng, hiểu rõ về công nghệ không chỉ giúp chúng ta ứng dụng nó một cách hiệu quả hơn mà còn tạo điều kiện để chúng ta sáng tạo và tiếp tục cải tiến. Bởi vậy, hãy tiếp tục khám phá và học hỏi để tận dụng tối đa những lợi ích mà công nghệ mang lại.
Để biết thêm thông tin chi tiết và ứng dụng của động cơ servo trong các máy phay cnc, máy tiện cnc Zmat mà VIETWELD cung cấp xin liên hệ:
