Servo Motor – Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng

Động cơ Servo là gì? Bạn có thắc mắc về nguyên lý hoạt động của Servo Motor? Trên thực tế, Servo không phải là một thiết bị hoạt động độc lập, mà nó là một phần của hệ thống vòng kín. Động cơ Servo được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ công nghiệp và tự động hoá, cung cấp khả năng điều khiển vị trí nhanh chóng cho các hệ thống điều khiển vòng kín.

Servo là gì?

Động cơ Servo là một phần của hệ thống vòng kín, bao gồm mạch điều khiển, động cơ servo, trục, chiết áp, bộ khuếch đại, bánh răng truyền động và bộ mã hóa hoặc bộ phân giải. Đây là một loại động cơ truyền động quay hoặc tuyến tính, mang lại khả năng điều khiển vị trí một cách nhanh chóng cho các hệ thống điều khiển vòng kín.

Bạn đang xem: Servo Motor – Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng

Phân loại động cơ Servo

Dựa vào nguồn điện, tính chất cơ học và cấu trúc, chúng ta có thể chia động cơ Servo thành nhiều loại khác nhau. Đối với ứng dụng công nghiệp, phổ biến nhất là động cơ Servo AC và Servo DC.

Động cơ Servo AC và Servo DC

Khác nhau lớn nhất giữa động cơ AC và DC là khả năng kiểm soát tốc độ. Động cơ AC cho phép xử lý các dòng điện cao nên thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp như các loại máy CNC, máy phay, máy tiện cơ khí và các máy thủy lực. Trong khi đó, động cơ DC không được thiết kế cho các dòng điện cao và thường phù hợp cho các ứng dụng có dòng điện nhỏ hơn như máy bơm nước, máy nén khí, v.v. Tuy nhiên, trong công nghệ điều khiển điện hiện đại, động cơ AC Servo Motor được sử dụng phổ biến hơn.

Động cơ Servo có chổi than và không chổi than

Động cơ Servo DC có thể có chổi than hoặc không chổi than. Động cơ có chổi than thường ít tốn kém hơn và dễ vận hành hơn, trong khi động cơ không chổi than đáng tin cậy hơn, hiệu suất cao hơn và ít gây tiếng ồn hơn.

Động cơ Servo đồng bộ và không đồng bộ

Động cơ Servo có thể được phân thành đồng bộ và không đồng bộ. Động cơ đồng bộ có rôto quay cùng tốc độ với từ trường quay của stator, trong khi động cơ không đồng bộ có rôto quay với tốc độ chậm hơn từ trường quay của stator. Tốc độ của động cơ không đồng bộ có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi số cực và tần số.

Cấu tạo động cơ Servo

Động cơ Servo có cấu trúc phức tạp, bao gồm các thành phần như stato, rotor, chổi than, cuộn cảm và các bộ phận khác. Cấu trúc này được tạo ra để giúp động cơ hoạt động với hiệu suất cao và độ chính xác cao.

Nguyên lý hoạt động của Servo Motor

Nguyên lý hoạt động của Servo Motor phủ phục hai loại động cơ: Servo DC và Servo AC.

Nguyên lý hoạt động của Servo DC

Nguyên lý hoạt động của Servo DC dựa trên cấu tạo của 4 thành phần chính: động cơ DC, thiết bị cảm biến vị trí, cụm bánh răng và mạch điều khiển. Để điều khiển tốc độ động cơ, thường sử dụng một chiết áp để tạo ra điện áp tương ứng. Trong mạch điều khiển, xung điều khiển được sử dụng để tạo ra điện áp tham chiếu DC, điều chỉnh tốc độ hoặc vị trí mong muốn của động cơ. Mạch điều khiển kỹ thuật số thông qua PLC hoặc bộ điều khiển chuyển động khác được sử dụng để tạo xung theo chu kỳ nhiệm vụ và xác định các quy trình điều khiển chính xác hơn.

Nguyên lý hoạt động của Servo AC

Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo AC dựa trên cấu trúc của hai loại Servo AC: đồng bộ và không đồng bộ. Động cơ AC Servo đồng bộ bao gồm stato và rôto. Khi trường stato được kích thích, rôto sẽ chạy theo từ trường quay của stato và dừng lại khi trường stato giảm dần. Đối với động cơ Servo AC không đồng bộ, rôto sẽ quay với tốc độ chậm hơn từ trường quay của stato. Thông qua việc kết hợp rotor và stator, động cơ Servo AC đạt được khả năng điều khiển chính xác vị trí và tốc độ.

Ứng dụng của động cơ Servo

Động cơ Servo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và tự động hoá. Đối với ngành điện điện tử, các máy móc lắp ráp trong dây chuyền sản xuất thường đòi hỏi tốc độ cao, và động cơ Servo đáp ứng được yêu cầu này. Nó cũng được sử dụng trong ngành gia công cơ khí, đặc biệt là trong việc gia công các sản phẩm có độ chính xác cao như máy cắt laser, máy cắt CNC Plasma, v.v.

Ngoài ra, động cơ Servo được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác như đóng gói, bao bì, in ấn, giấy, vận chuyển và sản xuất thực phẩm. Nhu cầu về quy trình thực phẩm chất lượng cao và an toàn hơn ngày càng tăng, và động cơ Servo được sử dụng để điều khiển các thiết bị trong quy trình sản xuất thực phẩm.

Tổng kết

Trên đây là những thông tin cơ bản về động cơ Servo. Động cơ Servo đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển vị trí và tốc độ trong các hệ thống điều khiển vòng kín. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và tự động hoá. Nếu bạn cần tìm hiểu thêm về động cơ Servo, hãy tham khảo thông tin trên trang web Izumi.Edu.VN.

Thông tin được tham khảo từ chuyendoitinhieu.vn

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện