Servo là gì? Cấu tạo và Ứng dụng của servo?

Servo là gì?

Trong kỹ thuật điều khiển, Servo là gọi tắt của động cơ Servo. Nó là một thiết bị tự động có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động. Servo là một bộ phận của hệ thống điều khiển, cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành. Với công nghệ Driver Servo thì nó còn được biết đến tương tự như Driver máy tính.

Phân loại

Có 2 loại động cơ servo: Động cơ servo AC, động cơ servo DC. AC servo có thể xử lý các dòng điện cao hơn và có xu hướng được sử dụng trong máy móc công nghiệp. DC servo không được thiết kế cho các dòng điện cao và thường phù hợp hơn cho các ứng dụng nhỏ hơn. Các loại servo.

Cấu tạo của các loại Servo

Cấu tạo chung của một động cơ Servo bao gồm 2 phần chính là: Rotor và Stator

• DC Servo

Động cơ DC Servo được chia làm 2 loại: động cơ 1 chiều có chổi than và động cơ 1 chiều không chổi than.

– DC Servo có chổi than: Rotor, Stator, chổi than và cuộn cảm lõi.

+ Ưu điểm: dễ điều khiển, giá thành tương đối rẻ, kiểm soát tốc độ chính xác, đặc điểm tốc độ mo-men xoắn rất khó.

+ Nhược điểm:

Gây ra tiếng ồn, nhiệt độ cao, có quán tính cao khi vận hành. Chổi than cho giới hạn tốc độ, môi trường không có bụi không thích hợp. Vì thế để khắc phục, người ta thường sử dụng động cơ DC Servo không chổi than.

– DC Servo không chổi than:

Cấu tạo tương tự như động cơ có chổi than. Chỉ khác ở chỗ các cuộn pha lắp ở Rotor là động cơ vĩnh cữu.

• AC Servo

Động cơ AC Servo đa số là động cơ 1 chiều không chổi than. Cấu tạo gồm 2 phần chính là Rotor và Stator.

– Rotor là một nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh.

– Stator là một cuộn dây được cuốn riêng biệt, được cấp nguồn để làm quay Rotor.

+ Ưu điểm: điều khiển tốc độ tốt, không dao động, ít nhiệt độ, điều khiển vị trí chính xác (tùy thuộc vào độ chính xác của bộ mã hóa). Tiếng ồn thấp, mo-men xoắn, có quán tính thấp, không có bàn chải mặc, bảo trì miễn phí (đối với môi trường không có bụi, nổ).

+ Nhược điểm: hệ thống điều khiển phức tạp, giá thành cao hơn so với DC Servo.

– Một trong những thành phần cũng tương đối quan trọng của động cơ AC Servo đó là cảm biến hồi tiếp hay còn gọi là Encoder. Bởi vì, đặc trưng cho độ chính xác của AC Servo là độ phân giải của Encoder. Ví dụ: động cơ AC Servo có có độ phân giải Encoder 3000 xung/ vòng thì bạn có thể điều khiển motor mỗi bước quay 1/3000 vòng.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo

Servo là động cơ được hình thành bởi hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu ra của động cơ sẽ nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ vận hành thì vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu chuyển động quay của động cơ bị ngăn cản bởi bất kỳ lý do nào đó. Cơ cấu hồi tiếp nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển sẽ tiếp tục điều chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác nhất.

Ứng dụng của động cơ Servo ở đâu ?

Trên thị trường hiện nay chúng ta thường dùng đến loại AC Servo, ứng dụng phổ biến nhất là trong ngành điện điện tử: các máy móc lắp ráp trong một dây chuyền sản xuất thường đòi hỏi tốc độ cao thì động cơ Servo đáp ứng được yêu cầu này. Đặc biệt là đối với ứng dụng trong ngành gia công cơ khí, hiện nay ngành gia công cơ khí đặc biệt là đối với việc gia công các sản phẩm có độ chính xác cao ví dụ như máy cắt laser hay một số máy cắt khác thì người ta sẽ lựa chọn động cơ Servo thay vì động cơ bước như trước đây. Bên cạnh đó nó còn được ứng dụng rất nhiều trong các loại máy cắt CNC PLasma khác. Ứng dụng trong dây chuyền như: đóng gói, bao bì, đóng chai, đóng hộp, may mặc, giấy,…Trong việc điều khiển các máy cuộn vải, giấy, bao bì để cắt hoặc in ấn,…

Ứng dụng trong điều khiển vận chuyển:

Thiết bị vận chuyển là các linh kiện tuyệt đối không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, khi các ngành công nghiệp trở nên tinh vi và tự động hóa. Một trong các ứng dụng điển hình là việc di chuyển các thiết bị trong nhà kho qua hệ thống băng tải. Động cơ servo giúp điều khiển tốc độ nhanh chậm theo mục đích sử dụng.

Ứng dụng về khuôn mẫu đùn trong ngành sản xuất nhựa:

Khuôn mẫu được chế tạo theo phương pháp ép đùn là thiết bị gia công các bộ phận nhựa. Vật liệu nhựa được ra nhiệt và tan chảy, sau đó được đùn vào trong khuôn để gia công các bộ phận. Các khuôn mẫu thông thường chủ yếu sử dụng điều khiển thủy lực, tuy nhiên ngày này càng có nhiều khuôn mẫu sử dụng hệ thống servo để tiết kiệm điện.

Ứng dụng trong ngành điện – điện tử:

Máy lắp là thiết bị lắp các linh kiện điện tử ví dụ như các chip LSI lên trên bảng mạch, cần tới tốc độ cao và độ chính xác cao. Các servo AC thỏa mãn yêu cầu này.

Ứng dụng trong ngành sản xuất thực phẩm:

Nhu cầu về quy trình thực phẩm chất lượng cao và an toàn hơn ngày càng tăng và vì vậy, động cơ servo thường được sử dụng như là giải pháp cho nhiều lĩnh vực, ngay cả đối với quy trình thực phẩm.

Các hãng sản xuất động cơ servo trên thị trường hiện nay.

Một số hãng tiêu biểu như:

• Yaskawa – Nhật Bản
• Mitsubishi – Nhật Bản
• Omron – Nhật Bản
• Fuji – Nhật Bản
• ABB – Nhật Bản
• Panasonics – Nhật Bản
• Delta – Đài Loan
• LiteOn – Đài Loan
• Schneider – Pháp
• Siemens – Đức

Servo là gì?

Servo là gì?

Servo là gì?