Hé lộ bí mật của động cơ servo: chủng loại, cấu tạo và phân tích ứng dụng

Việc phát minh ra động cơ là một thành tựu quan trọng của cuộc cách mạng công nghiệp. Nếu không có động cơ, hiệu quả sản xuất công nghiệp sẽ giảm đi rất nhiều và sự phát triển sẽ bị chậm lại. Bạn có biết có bao nhiêu loại động cơ không? Hôm nay, bài viết này sẽ mang đến cho các bạn những hiểu biết về động cơ servo, hiểu nguyên lý hoạt động của nó, phương pháp điều khiển và so sánh các loại động cơ servo. Nếu bạn quan tâm, xin vui lòng tiếp tục đọc.
 

Động cơ Servo là gì?

Động cơ servo có đặc điểm là hoạt động cực kỳ chính xác theo các lệnh của bộ điều khiển và nhận phản hồi bởi cảm biến để quay chính xác hơn. Nói rộng ra, một sự kết hợp đơn giản bao gồm một động cơ, một bộ điều khiển và một cảm biến, chúng ta gọi nó là động cơ servo. Khi bộ điều khiển truyền tín hiệu, động cơ sẽ nhận tín hiệu và bắt đầu chuyển động, một tín hiệu sẽ được gửi lại để kiểm tra xem động cơ có chạy chính xác hay không bằng cảm biến. Nếu không, bộ điều khiển sẽ truyền tín hiệu để điều chỉnh động cơ chạy. Nó cũng là đặc tính quan trọng của động cơ servo.
 

"Servo" của động cơ servo là gì?

Nguyên lý hoạt động của động cơ servo thực sự có rất nhiều mối quan hệ với từ "servo". "Servo" xuất phát từ từ nô lệ trong tiếng Latinh, tức là bản thân động cơ có mối quan hệ chủ - tớ với bộ điều khiển. Bộ điều khiển (bộ điều khiển) ra lệnh cho bộ phụ (động cơ) hoạt động, giám sát xem bộ phụ (động cơ) có hoạt động theo hướng dẫn của riêng nó hay không vào bất kỳ lúc nào và có thể đưa ra các lệnh trong thời gian thực để bộ phụ (động cơ) thực hiện hành động chính xác.

Cấu trúc của động cơ servo
Hầu hết cấu trúc của động cơ servo tương tự như các động cơ khác. Sự khác biệt là có thêm một bộ mã hóa, có thể gửi tín hiệu vị trí động cơ dưới dạng phản hồi để điều chỉnh hoạt động của động cơ. Sau đây là phần giới thiệu ngắn gọn về các động cơ servo chung. Nó có thể được chia thành ba phần, thiết bị điều khiển, thiết bị đầu ra và hệ thống phản hồi

• Thiết bị điều khiển ： được điều khiển và gửi tín hiệu đến động cơ
• Cảm biến đầu ra ： kiểm tra vị trí động cơ điện và gửi lại tín hiệu
• Hệ thống phản hồi ： Hệ thống vòng kín điều khiển chuyển động quay và vị trí.

Các loại động cơ Servo

Động cơ servo có vẻ đơn giản, nhưng thực tế có một số cách phân loại. Ứng dụng và nguyên lý làm việc của từng loại động cơ servo hơi khác nhau. Chúng có thể được phân loại theo nguồn điện một chiều hoặc nguồn điện xoay chiều, hoặc theo phương pháp ứng dụng. Sau đây là phần giới thiệu ngắn gọn về các loại động cơ servo:
 

Động cơ Servo DC

Loại động cơ servo này sử dụng động cơ DC. Cuộn dây quấn trên rôto trung tâm, thay đổi điện từ trường làm cho động cơ quay. Vì hướng của dòng điện một chiều là cố định, động cơ điện một chiều sẽ được trang bị cổ góp và chổi than để thay đổi chiều dòng điện. Tốc độ của động cơ DC có mối quan hệ tuyến tính với điện áp và tốc độ có thể được điều khiển bởi điện áp. Do đặc tính điều khiển dễ dàng, động cơ DC được sử dụng rộng rãi trong động cơ servo, nhưng nó không thích hợp để hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao hoặc dễ cháy.
 

Động cơ servo AC

Động cơ servo AC sử dụng động cơ AC và cuộn dây của nó thường được quấn trên stato. Sóng xoay chiều sẽ thay đổi theo thời gian, tạo ra từ trường quay để làm cho rôto quay. Động cơ AC servo không có chổi than và dễ bảo trì. Nó thường có công suất cao hơn và thích hợp để hoạt động trong môi trường phức tạp hoặc khắc nghiệt hơn, nhưng khi điều khiển tốc độ, nó sẽ cần biến tần để thay đổi tần số và sau đó thay đổi tốc độ của động cơ.
 

Động cơ Servo xoay định vị

Động cơ servo quay định vị là loại động cơ phổ biến nhất. Chúng thường có cơ cấu dừng quay vật lý, để chuyển động quay của động cơ có thể dừng lại ở một vị trí xác định để tránh sai số quay quá mức. Loại động cơ servo này thường được sử dụng trong ô tô đồ chơi, rô bốt và những nơi khác.
 

Động cơ Servo quay liên tục

Động cơ servo quay liên tục, như tên của nó, có thể được quay theo bất kỳ hướng nào mà không giới hạn vị trí dừng cụ thể. Nó cũng có thể thay đổi chiều quay và tốc độ quay theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ,… với độ linh hoạt tương đối cao. Loại động cơ servo này thường áp dụng cho máy cần chuyển động và đổi hướng.
 

Động cơ Servo tuyến tính

Động cơ servo tuyến tính được gọi là động cơ tuyến tính hình ống, tương tự như động cơ servo quay theo vị trí, ngoại trừ chuyển động bị giới hạn trên một đường thẳng. Cấu trúc đơn giản và hoạt động chính xác, thường được sử dụng trong ngành cắt laser và bán dẫn.
 

Ưu điểm và các ứng dụng phổ biến của động cơ servo

Động cơ servo có thể được điều khiển bằng cách phát hiện vị trí hoặc tốc độ. Ví dụ, băng chuyền của Amazon logistics cần phân loại gói hàng thông qua vị trí và tốc độ quay của bàn xoay. Lúc này, động cơ không chỉ có chức năng quay mà phải đưa bàn xoay đến đúng vị trí, thời điểm chính xác. Ưu điểm của động cơ servo là nó có thể điều khiển chính xác vị trí quay, vì vậy nó cũng là một trong những động cơ mà nhiều máy móc hay thiết bị điện sẽ sử dụng.

• Máy lớn - điều khiển chính xác đầu in cho máy in, điều khiển dệt mịn cho máy dệt và cắt tiện cho các ứng dụng gia công kim loại.
• Robotics - các ứng dụng động cơ servo như đi bộ và di chuyển của vật nuôi bằng robot, và điều khiển chuyển động của đồ chơi được điều khiển từ xa.
• Cánh tay robot - cánh tay xử lý, cánh tay robot.
• Băng tải - băng tải có thể di chuyển mặt hàng được sản xuất đến vị trí xác định cho quá trình tiếp theo, vị trí chính xác sẽ cần điều khiển động cơ servo.
• Máy ảnh - Tiêu điểm của máy ảnh được điều khiển bởi động cơ servo, cho phép người dùng điều chỉnh khẩu độ linh hoạt và trơn tru.
   

So sánh Động cơ Servo và Động cơ bước

Điều khiển tự động đang là xu hướng của ngành công nghiệp hiện đại, cả động cơ servo và động cơ bước đều có chức năng điều khiển động cơ nên chúng thường được so sánh với nhau. Động cơ bước không trang bị cảm biến. Do đó, giá thành rẻ hơn so với động cơ servo. Tuy nhiên, điều khiển không chính xác như động cơ servo. Khách hàng có thể lựa chọn theo yêu cầu ứng dụng.

 So sánh Động cơ Servo và Động cơ bước

KUO SHUAY Động cơ điện

Kuo Shuay là một nhà sản xuất động cơ chuyên nghiệp tại Đài Loan. Sản phẩm chính của chúng tôi là động cơ AC, ứng dụng cho các lĩnh vực khác nhau như máy nén khí, quạt gió, máy chạy bộ, máy bơm, máy công nghiệp, máy thực phẩm, máy vận chuyển điện. Các sản phẩm hiện tại từ 0,01kW đến 15kW, chúng tôi thành lập Phòng thí nghiệm động cơ được chứng nhận UL đầu tiên ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương. Dòng động cơ đã được công nhận và chứng nhận bởi UL, CE, GB và BMSI. Từ các bộ phận và vật liệu tìm nguồn cung ứng đến toàn bộ động cơ, tất cả đều được kiểm soát chặt chẽ bởi quy trình SOP. Tất cả các động cơ đều được thiết kế, thử nghiệm và sản xuất tại nhà máy của chúng tôi, để các động cơ đầu ra có nhiều lợi thế cạnh tranh hơn các động cơ bán sẵn trên thị trường. Nếu bạn có nhu cầu về động cơ AC, vui lòng liên hệ với chúng tôi!