Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một loại động cơ điện. Đó chính là Servo motor, là một loại motor được sử dụng khá phổ biến trong việc cung cấp cơ năng cho các quá trình sản xuất và chế tạo khác hoạt động. Chính vì chúng được sử dụng khá phổ biến và rộng rãi nên nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng cao. Và bài viết này sẽ đáp ứng nhu cầu đó của các bạn, chúng ta sẽ được biết các kiến thức liên quan như Servo motor là gì ? Cấu tạo của động cơ ? Phân loại động cơ ? Nguyên lý hoạt động như thế nào ? Các ứng dụng thường dùng ? Thông số kỹ thuật ? Các hãng sản xuất động cơ hiện này cũng như các thông tin liên quan khác. Từ đó các bạn sẽ có thêm cho việc học tập và sử dụng trong công việc nhé.

Servo motor là gì ?

Động cơ servo hay còn gọi là servo motor là một loại máy móc chuyên dùng để cung cấp cơ năng cho một thiết bị, dây chuyền hay cơ cấu nào đó trong quá trình sản xuất và chế tạo. Chúng có nhiệm vụ là đầu tàu cung cấp lực kéo các dây chuyền hay các cơ cấu khác hoạt động theo. Thiết bị này sử dụng từ trường để biến điện năng thành cơ năng dưới dạng xoay nhằm kéo tải. Các bạn nghĩ chúng là một thiết bị độc lập cũng không sai bởi vì khi không có tải chúng vẫn hoạt động, tuy nhiên thì quá trình hoạt động đó không mang lại ý nghĩa gì cả.

Servo motor là gì ?
Servo motor là gì ?

Động cơ servo phải được kết nối với một cơ cấu cơ khí nào đó để cung cấp cơ năng thông qua chuyển động quay của mình. Chính vì thế mà thực tế thì chúng chỉ có giá trị khi chúng ta kết nối giữa chúng và các thiết bị, cơ cấu khác với nhau như bằng chuyền, hệ thống đai, hệ thống xích, hệ thống bơm,…

Lịch sử hình thành và phát triển:

Vào những năm 1820, Oersted khám phá ra rằng khi một dòng điện chạy qua 1 dây dẫn nó sẽ tạo ra một từ trường. Vào năm tiếp theo, Michael Faraday đã chứng minh từ trường này có thể tạo thành lực cơ học. Thiết bị của ông bao gồm một thỏi nam châm vĩnh cửu nhúng trong một bể thủy ngân. Một dây dẫn treo bên trên bể thủy ngân nhờ 1 cái móc, khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, một lực cơ điện giúp sợi dây xoay tròn xung quanh thỏi nam châm. Dĩ nhiên thiết bị này chỉ có thể thực hiện rất ít công bởi lực quay tạo ra rất nhỏ.

Phân loại động cơ Servo như thế nào ?

Trên thị trường hiện nay phổ biến với 2 loại động cơ servo là DC Servo motor và AC Servo motor, trong đó thì:

  • AC servo motor là loại động cơ cho phép xử lý các dòng điện cao nên thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp đặc biệt là các loại máy CNC, máy phay, máy tiện cơ khí, các máy thủy lực,….
  • DC servo motor không được thiết kế cho các dòng điện cao và thường phù hợp hơn cho các ứng dụng có dòng điện nhỏ hơn như máy bơm nước, máy nén khí,…. Động cơ DC servo còn được chia làm 2 loại đó là động cơ 1 chiều có chổi than và động cơ 1 chiều không chổi than.

Nhờ sự phát triển vượt bậc công nghệ điều khiển điện nên hiện nay hầu hết người ta đều sử dụng động cơ AC Servo Motor.

Cấu tạo của Servo motor là gì ?

Động cơ DC Servo:

DC Servo Motor có chổi than: loại động cơ này sẽ bao gồm 4 bộ phận chính đó là  stato, rotor, chổi than và cuộn cảm lõi.

Servo motor là gì ?

  • Ưu điểm: động cơ DC servo có chổi than là tương đối dễ điều khiển, giá thành tương đối rẻ.
  • Nhược điểm: khi vận hành thương gây ra tiếng ồn, nhiệt độ cao khi vận hành và quán tính cao khi giảm tốc độ. Để khắc phục được vấn đề này thì người ta hay dùng động cơ DC không chổi than.

DC Servo Motor không có chổi than: cấu trúc của loại động cơ này sẽ tương đối giống với động cơ có chổi than. Điều khác biệt là các cuộn pha được lắp ở rotor là động cơ vĩnh cửu. Hoạt động êm và không gây tiếng ồn nên thường được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn so với dòng có chổi than.

Động cơ AC Servo:

Động cơ AC Servo được sử dụng trong các ngành công nghiệp đa phần là động cơ một chiều không chổi than. Động cơ Servo có cấu tạo 2 phần chính giống với động cơ bước là Rotor và Stator. Với Rotor là một nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh và Stator là một cuộn dây được cuốn riêng biệt, được cấp nguồn để làm quay Rotor.

Servo motor là gì ?

  • Ưu điểm: thế mạnh của loại động cơ này là điều khiển có tốc độ tốt, và trơn tru hầu như không dao động. Hiệu suất có thể đạt hơn 90%, quá trình vận hành tạo ra ít nhiệt với tốc độ cao. Độ chính xác cao (tùy thuộc vào độ chính xác của bộ mã hóa). Mô-men xoắn, quán tính thấp, tiếng ồn thấp, không có bàn chải mặc.
  • Nhược điểm: hệ điều chỉnh tốc độ động cơ tương đối phức tạp và giá thành lại khá cao.

Nguyên lý hoạt động của Servo motor như thế nào ?

Rotor của động cơ là một nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh và stator của động cơ được cuốn các cuộn dây riêng biệt, được cấp nguồn theo một trình tự thích hợp để quay rotor. Nếu thời điểm và dòng điện cấp tới các cuộn dây là chuẩn xác thì chuyển động quay của rotor phụ thuộc vào tần số và pha, phân cực và dòng điện chạy trong cuộn dây stator.

Động cơ servo được hình thành bởi những hệ thống hồi tiếp vòng kín và tín hiệu đầu ra của động cơ được 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. Khi đó bất kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác nhất. Bộ điều khiển servo.

Các thông số cơ bản của một động cơ servo là gì ?

Một động cơ servo sẽ có các thông số kỹ thuật đáng chú ý như sau:

  • Nguồn cấp
  • Công suất
  • Momen xoắn
  • Dòng điện định mức
  • Dải tốc độ
  • Phương pháp điều khiển
  • Ứng dụng

Ứng dụng của động cơ Servo ở đâu ?

Trên thị trường hiện này 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,…

Servo motor là gì ?

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.

Chính vì chúng ta không thể nào có một thiết bị công cấp cơ năng khác thay thế cho động cơ servo nên từ rất sớm các hãng sản xuất đã không ngừng cung cấp cho thị trường Việt Nam chúng ta. Nhiều nhất có thể kể đến các hãng đến từ Nhật Bản với truyền thông sản xuất máy móc lâu đời và rất hiện nay, gần như trong thời gian đầu chúng ta đều cần phải sử dụng đến các loại động cơ đến từ hãng này. Bên cạnh đó thì cũng có nhiều hãng từ các thị trường khác. Một số hãng tiêu biểu mà mình biết đến 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

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về Servo Motor là gì ?. Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu. Vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn.

Website: congnghedoluong.com và thietbicambien.vn

[Total: 1   Average: 5/5]

Chat với chúng tôi