Servo là gì? Nguyên lý hoạt động của Servo Motor

Servo là gì? Nguyên lý hoạt động của Servo Motor là gì? Đây là câu hỏi thắc mắc của khá nhiều người, đặc biệt là những ai không am hiểu về kỹ thuật. Vậy cùng theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu về Servo là gì nhé!

Servo là gì?

Động cơ servo là một phần của hệ thống vòng kín, chúng bao gồm một số bộ phận cụ thể là mạch điều khiển, động cơ servo, trục, chiết áp, bộ khuếch đại, bánh răng truyền động và bộ mã hóa hoặc bộ phân giải.

Servo là gì?
Servo là gì?

Động cơ servo là một thiết bị điện độc lập, quay các bộ phận của máy với hiệu suất cao và có độ chính xác cao.

Bộ điều khiển là bộ phận quan trọng nhất của Servo.

Động cơ được điều khiển bằng tín hiệu điện, tương tự hoặc kỹ thuật số, xác định lượng chuyển động đại diện cho vị trí lệnh cuối cùng của trục.

Phân loại động cơ Servo

Động cơ Servo AC hay DC

Xét theo hiệu suất thì giữa động cơ AC và DC khác nhau lớn nhất là ở khả năng kiểm soát tốc độ.

Với động cơ điện một chiều thì tốc độ tỷ lệ thuận với điện áp cung cấp với tải không đổi.

Đối với động cơ xoay chiều, tốc độ được xác định bằng tần số của điện áp đặt vào và số cực từ.

Động cơ Servo AC chịu được dòng điện cao hơn so với DC. Ngoài ra động cơ AC được sử dụng phổ biến hơn trong các ứng dụng Servo như: Trong dây chuyền sản xuất, trong các ứng dụng công nghiệp khác đòi hỏi số lần lặp lại nhiều và độ chính xác cao.

Động cơ Servo có chổi than và không chổi than

  • Servo DC sẽ được chuyển mạch cơ học với chổi than. Chúng sử dụng cổ góp hoặc điện tử không có chổi than.
  • Ưu điểm của động cơ có chổi than là ít tốn kém hơn và vận hành đơn giản hơn. Còn ưu điểm của động cơ không chổi than là đáng tin cậy hơn. Ngoài ra hiệu suất cao hơn và vận hành ít ồn hơn.
  • Loại động cơ DC có chổi than thường được sử dụng phổ biến.
  • Động cơ DC không chổi than có thể thay thế chổi than vật lý và cổ góp bằng một linh kiện điện tử để đạt được sự chuyển mạch. Và thường sẽ thông qua việc sử dụng cảm biến Hall hoặc encoder.

Động cơ Servo đồng bộ và không đồng bộ

Động cơ Servo đồng bộ và không đồng bộ
Động cơ Servo đồng bộ và không đồng bộ
  • Trong động cơ đồng bộ thì rôto quay cùng tốc độ với từ trường quay của stato.
  • Trong động cơ không đồng bộ thì rôto quay với tốc độ chậm hơn từ trường quay của stato.
  • Tốc độ của động cơ không đồng bộ hoàn toàn có thể được thay đổi. Bằng cách sử dụng một số phương pháp điều khiển. Ví dụ như thay đổi số cực và tần số.

Nguyên lý hoạt động của Servo Motor

Cấu tạo của động cơ servo tiêu chuẩn
Cấu tạo của một động cơ servo tiêu chuẩn

Nguyên lý hoạt động của Servo DC

  • Nguyên lý hoạt động của Servo DC dựa trên cấu tạo của bốn thành phần chính. Đó là động cơ DC, thiết bị cảm biến vị trí, cụm bánh răng và mạch điều khiển.
  • Tốc độ của động cơ Servo DC dựa trên điện áp được sử dụng.
  • Để điều khiển tốc độ động cơ, thường sử dụng 1 chiết áp để tạo ra điện áp tương ứng.
  • Trong một số mạch thì  xung điều khiển được sử dụng để tạo ra điện áp tham chiếu DC tương ứng với một vị trí hoặc tốc độ mong muốn của động cơ. Và nó sẽ được áp dụng cho bộ chuyển đổi điện áp độ rộng xung.
  • Độ dài của xung quyết định đến điện áp đặt tại bộ khuếch đại. Điều đó để tạo ra một điện áp tương đương với tốc độ hoặc vị trí mong muốn.
  • Đối với điều khiển kỹ thuật số, PLC hoặc là bộ điều khiển chuyển động khác được sử dụng để tạo xung theo chu kỳ nhiệm vụ nhằm mục đích xây dựng nên những 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 tạo của hai loại động cơ AC Servo khác nhau là: đồng bộ và không đồng bộ.
  • Servo xoay chiều đồng bộ bao gồm 2 bộ phận là stato và rôto. Cấu tạo Stato gồm khung hình trụ và lõi stato.
  • Bộ phận cung cấp dòng điện cho động cơ là cuộn dây phần ứng quấn quanh lõi stato và cuộn dây được nối với dây dẫn qua đó.
  • Khi trường stato được kích thích với điện áp thì rôto sẽ chạy theo từ trường quay của stato. Và sẽ với cùng tốc độ hoặc đồng bộ với trường kích thích của stato.
  • Với rôto nam châm vĩnh cửu do không cần dòng điện rôto nên khi trường stato giảm dần và dừng thì rôto cũng vì thế mà dừng lại.
  • Hầu hết các động cơ cảm ứng sẽ có chứa một phần tử quay, rôto hoặc lồng sóc.
  • Chỉ có cuộn dây stato là được cấp nguồn xoay chiều.

Ứng dụng của động cơ servo là gì?

  • Hiện nay servo được áp dụng trong nhiều trong hệ thống và sản phẩm công nghiệp.
  • Tính năng lấy nét tự động của máy ảnh sử dụng motor servo được tích hợp trong máy ảnh dùng để điều chỉnh độ chính xác vị trí của ống kính. Từ đó làm sắc nét những hình ảnh bị mất nét.
  • Với các hệ thống định vị ăng-ten trong đó thì động cơ servo còn được sử dụng cho cả định vị phương vị và trục độ cao của ăng-ten, kính thiên văn. Ví dụ chúng được sử dụng bởi Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia.

Trên đây là toàn bộ thông tin về động cơ servo là gì là thietbikythuat muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng bài viết mang tới cho bạn nhiều kiến thức bổ ích về servo là gì!