Servo là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động servo (Chuẩn 2022)

0
3049

Nhiều anh em vẫn nghĩ rằng động cơ Servo là thiết bị hoạt động độc lập nhưng thực thế “Servo hoạt động như thế nào và cấu tạo ra sao?” thì cần phải tìm hiểu thêm. Để khỏi mất thời gian nghiên cứu Mecsu sẽ giúp các anh em hiểu rõ về loại động cơ này trong bài dưới đây luôn nhé.

Servo là gì?

Servo là thiết bị tự động có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động. Đồng thời, còn là một bộ phận của hệ thống điều khiển và cung cấp lực chuyển động cần thiết khi vận hành của các thiết bị máy móc. Có công nghiệp Driver Servo tương tự như Driver máy tính.

Servo là gì

Cấu tạo của Servo

Động cơ Servo hiện nay được ứng dụng rộng rãi và được phân ra 3 loại động cơ chính là: DC Servo, AC ServoRC Servo. Chúng có cấu tạo như sau:

#1 DC Servo

Trong loại động cơ này được thành 2 loại bao gồm: Động cơ 1 chiều có chổi than và động cơ 1 chiều không chổi than.

DC Servo

  1. DC Servo có chổi than có: Rotor, Stator, chổi than và cuộn cảm lõi.
    • Có ưu điểm là: điều khiển dễ, giá thành rẻ, khả năng kiểm soát tốc độ chính xác và đặc điểm tốc độ momen xoắn khó.
    • Về nhược điểm là: gây tiếng ồn, nhiệt độ cao và khi vận hành có quán tính cao. Loại Servo này còn giới hạn tốc độ, môi trường không có bụi sẽ không thích hợp. Để khắc phục điều này, người ta thường dùng động cơ Servo không chổi than.
  2. DC Servo không có chổi than: Có cấu tạo giống với động cơ trên nhưng khác ở chỗ các cuộn ở Rotor là động cơ vĩnh cửu.

#2 AC Servo

Phần lớn AC Servo chủ yếu là động cơ không chổi than và có cấu tạo gồm 2 phần đó là Rotor và Stator.

  • Rotor: Là nam châm vĩnh cửu có tính từ trường mạnh.
  • Stator: Là cuộn dây được cuốn riêng biệt và được cấp nguồn để làm quay Rotor.

Cấu tạo AC Servo

Có ưu điểm là: điều khiển tốt tốc độ, ít nhiệt độ, không dao động và điều khiển chính xác (tùy thuộc vào bộ mã hóa). Ngoài ra, chúng có tiếng ồn thấp, momen xoắn, có quán tính thấp, không có bàn chải mặc và được bảo trì miễn phí.

Về nhược điểm là: nó có hệ thống phức tạp và giá thanh cao hơn loại DC Servo.

AC Servo

Bên cạnh đó, một trong những thành phần quan trọng của động cơ này đó là Encoder – cảm biến hồi tiếp. Vì có đặc trưng cho độ chính xác của AC Servo là độ phân giải của Encoder.

Ví dụ: AC Servo có độ phân giải Encoder là 3000 xung/ vòng thì sẽ điều khiển được motor mỗi bước quay là 1/3000 vòng.

#3 RC servo

Động cơ RC Servo gồm 4 bộ phần: Động cơ một chiều, hộp số, biến trở và mạch điều khiển.

RC Servo

Trong đó:

  • Động cơ có tốc độ cao và momen thấp nên phải có hộp số để giảm tốc độ và đồng thời tăng momen để điều khiển vị trí tốt hơn. Sau khi qua hộp giảm tốc, động cơ có tốc độ khoảng 60 vòng/phút.
  • Biến trở được nối với hộp số hoặc trục động cơ, chính vì vậy mà khi động cơ quay biến áp sẽ quay theo. Trong lúc biến trở quay sẽ ứng với động cơ quay theo một góc tuyệt đối so với vị trí ban đầu. Ở một số loại RC Servo còn tích hợp thêm mạch cầu H để chỉnh động cơ quay theo vị trí mong muốn cho đến khi sai số giữa 2 tín hiệu điện áp bằng 0.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo

Về nguyên lý làm việc, Servo được hình thành bởi hệ thống hồi tiếp vòng kín. Các tín hiệu ra của động cơ sẽ nối với mạch điều khiển. Khi vận hành vận tốc và vị trí của động cơ sẽ hồi tiếp về mạch điều khiển này.

Nguyên lý hoạt động Servo

Đặc biệt, nếu chuyển động của động cơ bị ngăn cản bởi lý do nào đó, thì cơ cấu tiếp nhận sẽ thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Đồng thời, mạch sẽ tiếp tục điều chỉnh sai lệch cho đến khi đạt được điểm chính xác nhất.

Ứng dụng của Servo

Servo được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong một số lĩnh vực như:

  • Ngành điện – điện tử: Đáp ứng yêu cầu về tốc độ và độ chính xác cao khi lắp linh kiện điện tử cho thiết bị (AC Servo).
  • Sản xuất thực phẩm, đồ uống: Đáp ứng chất lượng và an toàn trong quy trình thực phẩm.
  • Ngành may mặc, bao bì, giấy: Có khả năng điều khiển máy móc in ấn, cắt: giấy, cuộn vải, bao bì.

Ứng dụng của servo

  • Ngành gia công cơ khí: Đáp ứng độ chính cao như cắt laser,… .
  • Trong điều khiển vận chuyển: Có thể điều khiển tốc độ di chuyển nhanh hay chậm của các thiết bị tùy thuộc vào mục đích sử dụng.
  • Trong đồ chơi điều khiển vô tuyến: Có thể sử dụng dụng mạch DC giá rẻ để giảm kích thước và hạ giá thành xuống.

Cần lưu ý gì với Servo?

Ngoài việc tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ Servo, anh em cần phải lưu ý thêm một số điều như sau:

#1 Thông số kỹ thuật

Một số thông số kỹ thuật của Servo mà anh em nên biết:

  1. Nguồn cấp
  2. Công suất
  3. Momen xoắn
  4. Dòng điện định mức
  5. Dải tốc độ
  6. Phương pháp điều khiển
  7. Ứng dụng

Thông số kỹ thuật servo

#2 Thương hiệu sản xuất động cơ servo

Cùng với đó là một số thương hiệu sản xuất động cơ Servo như:

Các thương hiệu sản xuất động cơ servo

Hy vọng bài viết trên sẽ giúp các anh em hiểu rõ hơn về Servo là gì? Hay cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra làm sao? Nếu còn thắc mắc gì thêm thì đừng ngần ngại bình luận dưới bài viết này để Mecsu giải đáp giúp anh em nhé.

BlogMecsu

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments