Chi tiết về động cơ Servo

Bài viết này giới thiệu về các loại động cơ Servo. Bài viết cung cấp khá nhiều kiến thức về phân loại và đặc điểm của động cơ Servo. Động cơ Servo được sử dụng với mục đích điều khiển tốc độ rất rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp, sản xuất tự động, công nghệ xây dựng trên toàn cầu.

1/ Giới thiệu về động cơ Servo

Một động cơ servo là động cơ quay hoặc tịnh tiến mà công suất được cung cấp bởi một servo amplifier (hay còn gọi là driver) và dùng để tạo ra momen hoặc lực cho cho các hệ thống cơ khí (Ví dụ: Cơ cấu chấp hành). Motor Servo cho phép điều khiển chính xác vị trí góc, gia tốc và vận tốc. Đây là loại động cơ được liên kết với hệ thống điều khiển vòng kín (Closed-loop). Việc điều khiển trong hệ thống dựa vào tín hiệu đầu ra của động cơ. Nó sử dụng một hệ thống phản hồi để điều khiển chuyển động và vị trí góc quay của trục động cơ.

Dòng điện cung cấp cho động cơ bao gồm AC và DC. AC servo được tìm thấy trong các máy công nghiệp hạng nặng. DC servo phù hợp nhất cho các ứng dụng nhỏ và có khả năng điều khiển – kiểm soát tốt. Tốc độ của motor servo được xác định bằng tần số của điện áp và số cặp cực.

Động cơ servo có tính linh hoạt rất cao trong môi trường sản xuất. Những ứng dụng thông thường bao gồm: Robot, băng tải, cửa tự động, máy CNC và các hệ thống tự động. Phần tiếp theo sẽ đề cập đến những ứng dụng quan trọng của từng loại động cơ servo

Như đã nói ở trên, động cơ Servo thường đường dùng trong các thiết bị công nghệ cao trong công nghiệp như công nghệ tự động hoá. Nó là một thiết bị điện độc lập, cũng là một bộ phận quay của các máy móc với hiệu suất cao và chính xác.

2/ Phân loại động cơ Servo

Có 5 loại động cơ servo được sử dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Cùng xem chi tiết từng loại để hiểu hơn về chúng

2.1/ DC Servo motor

Loại động cơ này sử dụng một nguồn DC riêng cho cuộn kích từ và cuộn cảm ứng. Điều khiển có thể được thực hiển bằng việc điều khiển dòng điện cảm ứng hoặc dòng điện kích từ. Điều khiển tích từ có những lợi ích cụ thể so với việc điều khiển phần ứng. Một cách tư tương, điều khiển phần ứng cũng có một số ưu điểm so với việc điều khiển kích ứng. Động cơ DC servo rất chính xác và phản hồi rất nhanh các tín hiệu start hoặc stop

2/ AC servo

AC servo là là loại động cơ AC có tích hợp Encoded, được sử dụng với bộ điều khiển vòng kín và phản hồi. Loại motor này có độ chính xác rất cao và cũng được dùng để điều khiển chính xác. Loại này thường dùng trong tự động hoá, robot, máy cnc và ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao

3/ Động cơ servo quay theo vị trí

Đây là loại động cơ được sử dụng rất phổ biến trong các sản phẩm DIY, đồ chơi. Trục của động cơ quay 180 độ. Nó có các điểm dừng dựa theo hệ thống bánh răng cơ khí. Một số ứng dụng của loại động cơ servo này: Điều khiển van đóng mở, điều khiển cửa tự động, máy bay, robot, đồ chơi và nhiều ứng dụng khác.

4/ Động cơ servo quay liên tục

Động cơ này có nhiều điểm giống với loại động cơ servo quay theo vị trí, nó có thể quay theo nhiều hướng. Tín hiệu điều khiển ở đây là hướng và tốc độ thay cho vị trí. Một số lệnh điều khiển quay cùng chiều hay ngược chiều kim đồng hồ, thay đổi tốc độ phụ thuộc các câu lện tín hiệu. Loại động cơ này được dùng trong các đĩa radar

5/ Động cơ servo tuyến tính

Bản chất của loại động cơ này có thể xem như cơ cấu chấp hành, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. Bên trong có một bộ bánh răng để thay đổi từ động quay thành chuyển động tới lui của trục. Loại này không thường xuyên được sử dụng, chỉ dùng trong một số trường hợp đặt biệt (Như cánh máy bay)

3/ Ứng dụng của động cơ servo

Servo motor nhỏ nhưng lại được dùng trong rất nhiều ứng dụng yêu cầu độ chính xác của vị trí. Motor được điều khiển bằng tín hiệu xung. Ứng dụng phổ biến như: robot, máy tính, đồ chơi, các thiết bị đọc đĩa CD/DVD,…

Một số ứng dụng quan trọng của động cơ servo:

• Điều khiển robot hoạt động, các canh tay robot hoạt động chính xác góc quay
• Điều khiển chạy, dừng đối với các loại băng tải hàng có nhiều giai đoạn (dán nhãn, đóng gói,….)
• Điều khiển camera chính xác để cải thiện khả năng focus vào hình ảnh
• Sử dụng trong các robot dạng phương tiện giao thông, có thể di chuyển, dừng, tăng tốc, giảm tốc dễ dàng
• Sử dụng trong các tấm thu năng lượng mặt trời để giúp quay góc chính xác, cải thiện việc hứng ánh sáng mặt trời
• Dùng trong các máy công cụ (máy tạo hình, máy cắt), giúp di chuyển chính xác theo biên dạng được lập trình sẵn
• Sử dụng trong các hệ thống cửa đóng mở tự động như ở bệnh viện, siêu thị,….