Động cơ servo là gì? Tổng hợp thông tin về động cơ servo

Động cơ servo là gì? – Động cơ servo là một loại động có hộp số gắn liền và không thể tháo rời, được thiết kế dành cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Chúng ta có thể dễ dàng thấy ứng dụng của động cơ servo trong quân sự, hệ thống các dây chuyền công nghiệp… Vậy động cơ servo là gì? Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của động cơ servo là gì? Ứng dụng của động cơ servo là gì?  Hãy cùng hangchavn tìm hiểu về nó qua bài viết dưới đây nhé !

1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ SERVO LÀ GÌ?

Khi bạn nhìn thấy một con robot hay các hệ thống dây chuyền trong công nghiệp có bao giờ bạn tự hỏi rằng: Tại sao chúng có thể hoạt động chính xác được như vậy? Bạn sẽ tìm được câu trả lời thông qua bài viết dưới đây !

1.1. Hệ thống servo là gì ?

Hệ thống servo là một hệ thống truyền động điều khiển hồi tiếp vòng kín, nhận tín hiệu và hoạt động một cách nhanh chóng và chính xác theo lệnh từ PLC. Bộ servo bao gồm 1 bộ điều khiển (servo drive), 1 động cơ servo (servo motor) và 1 bộ mã hóa (encoder) để phản hồi tín hiệu từ động cơ về bộ điều khiển. Servo được dùng để điều khiển vị trí, điều chỉnh momen phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau và có thể thay đổi tốc độ cực nhanh.

1.2. Động cơ servo là gì?

Động cơ servo là gì? – Động cơ servo (tên tiếng Anh là Servo Motor) là một phần của hệ thống servo, nó là động cơ có hộp số gắn liền không tháo rời. Động cơ servo nhận tín hiệu từ bộ điều khiển sau đó cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành với độ chính xác cao.

1.3. Lợi ích khi sử dụng động cơ servo là gì?

Động cơ servo là một loại động cơ điện được thiết kế có tính chính xác cao và linh hoạt trong việc điều khiển vị trí và tốc độ của các thiết bị. Dưới đây là một số lợi ích khi sử dụng động cơ servo:

• Động cơ servo có khả năng điều khiển vị trí, tốc độ và mo-men một cách vô cùng chính xác, giúp đảm bảo sự tin cậy của các hệ thống.
• Có tốc độ đáp ứng và phản hồi nhanh, cùng với quán tính thấp (gần như không có quán tính).
• Có hiệu suất hoạt động lên đến hơn 90%, ít sinh nhiệt và hầu như không dao động.
• Động cơ servo hoạt động ở tốc độ cao và có khả năng thay đổi tần suất làm việc nhanh chóng và liên tục.
• Động cơ servo hoạt động êm ái và nhẹ, giúp giảm tiếng ồn và rung động.

2. CÁCH PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ SERVO LÀ GÌ?

Dựa trên các yếu tố như tính chất cơ học, nguồn điện, cấu tạo và phạm vi hoạt động chúng được chia thành các loại động cơ như:

2.1. Động cơ AC và động cơ DC

Động cơ AC Servo 

• Đây là một loại động cơ điện xoay chiều. Nó hoạt động dựa trên nguyên lí nam châm vĩnh cửu, điểm khác biệt của thiết bị này là được tích hợp thêm cảm biến, công cụ điện tử để điều khiển và truyền thông tin.
• Động cơ AC có khả năng xử lí các dòng điện cao nên thường được dùng trong các máy công nghiệp như máy CNC, máy phay, các loại máy thủy lực và máy tiện cơ khí…
• Động cơ AC servo được dùng trong các ngành công nghiệp.

Động cơ DC Servo

• Động cơ DC là động cơ điện một chiều, động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều
• Động cơ DC Servo gồm có 2 loại: Động cơ DC Servo 1 chiều có chổi than và loại không có chổi than.
• Động cơ DC phù hợp cho các ứng dụng sử dụng dòng điện nhỏ như máy nước, máy nén khí,…

Động cơ servo AC có khả năng chịu được dòng điện cao hơn so với động cơ DC, do đó động cơ AC được sử dụng phổ biến hơn.

2.2. Động cơ servo có chổi than và không chổi than

Động cơ servo có chổi than

• Động cơ servo có chổi than được sử dụng phổ biến
• Động cơ servo DC được chuyển mạch cơ học với chổi than. Ưu điểm của động cơ này là khả năng vận hành đơn giản, ít tốn kém.

Động cơ servo không chổi than

• Ưu điểm của động cơ servo không chổi than là hiệu suất cao hơn, vận hành ít ồn hơn và đáng tin cậy hơn.
• Động cơ DC không chổi than có thể thay chổi than vật lý và cổ góp bằng một nam châm vĩnh cửu

2.3. Động cơ servo đồng bộ và không đồng bộ

Động cơ servo đồng bộ

• Trong động cơ servo đồng bộ thì roto và từ trường quay của stato quay cùng tốc độ.

Động cơ servo không đồng bộ

• Trong động cơ servo không đồng bộ thì roto quay chậm hơn từ trường quay của stato
• Tốc độ của động cơ servo không đồng bộ có thể thay đổi được bằng cách thay đổi phương pháp điều khiển như thay đổi số cực và tần số.

3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO LÀ GÌ?

Ở phía trên, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về khái niệm động cơ servo là gì, cách phân loại động cơ servo là gì. Sau đây hãy cùng hangchavn tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động động cơ servo là gì nhé !

3.1. Cấu tạo của động cơ servo là gì?

Động cơ servo được cấu tạo từ ba thành phần chính, bao gồm:

• Stator: Phần tĩnh của động cơ, nó là tập hợp những vòng dây được gắn cố định ở lớp vỏ
• Rotor: Phần quay của động cơ servo, thường sử dụng nam châm vĩnh cửu bọc quanh trục có lực hút lớn
• Encoder: Encoder là bộ mã hóa của động cơ, có chức năng chuyển đổi tín hiệu quay của trục động cơ thành các dạng tín hiệu tương tự hoặc tín hiệu số.

3.2. Nguyên lí hoạt động của động cơ servo là gì?

Theo nguyên tắc, động cơ servo là một thiết bị độc lập. Tuy nhiên, động cơ servo chỉ có ý nghĩa thực tiễn khi hoạt động trong hệ thống servo. Chế độ hoạt động servo được hình thành bởi những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Động cơ servo nhận tín hiệu điện từ bộ điều khiển để hoạt động và được kiểm soát bằng bộ mã hóa (encoder).

Khi động cơ vận hành thì vận tốc và vị trí sẽ được hồi về mạch điều khiển thông qua bộ mã hóa (encoder). Khi đó bất kì điều gì ngăn cản chuyển động hay làm sai lệch tốc độ ,vị trí mong muốn thì cơ cấu hồi tiếp sẽ phản hồi tín hiệu về bộ điều khiển. Bộ điều khiển servo sẽ nhận tín hiệu phản hồi về và so sánh với tín hiệu lệnh sau đó đưa ra điều chỉnh phù hợp, đảm bảo động cơ servo hoạt động đúng theo yêu cầu.

4. ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ SERVO LÀ GÌ?

Với nhiều tính năng nổi trội như khả năng điều khiển tốc độ và vị trí chính xác, khả năng vận hành mạnh mẽ và ổn định trong thời gian dài, động cơ Servo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, hệ thống và thiết bị như:

• Ngành robot: Động cơ servo được sử dụng ở trong các “khớp” của robot để giúp robot có thể chuyển động chính xác.
• Các hệ thống băng chuyền – băng tải: Động cơ servo dùng trong các băng chuyền – băng tải giúp cho hệ thống di chuyển hàng hóa, sản phẩm đến vị trí chính xác
• Hệ thống pin năng lượng mặt trời: Việc sử dụng động cơ servo trong hệ thống pin năng lượng mặt trời giúp cho các tấm pin năng lượng mặt trời tự động điều chỉnh hướng và góc theo vị trí mặt trời để nhận nhiều ánh sáng nhất.
• Máy gia công: Động cơ servo được lắp trên các trục X, Y, X để di chuyển bộ phận cắt đến vị trí cần gia công chính xác
• Ứng dụng trong máy ảnh: Động servo được tích hợp trong máy ảnh để điều chỉnh vị trí chính xác của ống kính hoặc giúp lấy nét khi hình ảnh bị mất nét.
• Hệ thống định vị, ăng-ten: Động cơ servo được sử dụng để giúp định vị độ cao trục của ăng-ten và kính thiên văn, thường được dùng trong đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia.
• Máy sản xuất khẩu trang: Động cơ servo trong bộ AC servo giúp nâng cao năng suất và hiệu quả của máy sản xuất khẩu trang.
• Ngành may mặc: Động cơ servo được dùng trong cơ cấu chuyển động của máy dệt, máy kéo sợi giúp mang lại độ chính xác cao.

Phía trên, hangchavn đã chia sẻ cho các bạn các kiến thức về động cơ Servo là gì, cách phân loại động cơ servo là gì, cách phân loại và nguyên lý hoạt động của động cơ servo là gì, lợi ích khi sử dụng động cơ servo là gì, ứng dụng của động cơ servo là gì. Hy vọng thông tin chúng tôi cung cấp sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu về động cơ Servo.  Nếu các bạn có nhu cầu tìm hiểu thêm về các loại động cơ khác thì hãy truy cập tại đây.