Servo là một công nghệ truyền động hiện đại, là một thành phần trong hệ thống servo có khả năng điều khiển chính xác vị trí, tốc độ và mô-men của các thiết bị cơ khí. Servo hoạt động dựa trên nguyên lý hồi tiếp vòng kín, nghĩa là bộ điều khiển servo (servo drive) sẽ nhận tín hiệu từ PLC và gửi lệnh cho động cơ servo để thực hiện. Đồng thời, bộ điều khiển servo cũng nhận tín hiệu phản hồi từ encoder, một thiết bị cảm biến gắn trên động cơ servo, để điều chỉnh lại lệnh nếu có sai số. Nhờ vậy, servo có thể đảm bảo độ chính xác cao, thời gian phản hồi nhanh và khả năng thay đổi tốc độ linh hoạt.

        Servo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, như máy móc, tự động hóa, robot, dệt may, in ấn, bao bì... Servo giúp tăng hiệu suất sản xuất, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí bảo trì. Tùy theo yêu cầu của từng ứng dụng, người dùng có thể lựa chọn các loại servo khác nhau về công suất, kích thước và tính năng. Hiện nay, có nhiều nhà sản xuất servo uy tín trên thế giới, như Mitsubishi, Panasonic, Siemens, Delta...

      Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu về các thành phần cơ bản của hệ thống servo, cách hoạt động của servo và các ứng dụng tiêu biểu của servo trong công nghiệp. Hy vọng bài viết sẽ mang lại cho bạn những thông tin hữu ích về công nghệ servo.

Động cơ servo là gì và tại sao bạn nên sử dụng nó?

       Động cơ servo là một loại động cơ điện được thiết kế đặc biệt để cung cấp sự kiểm soát chính xác về vị trí hoặc góc quay của một bộ phận hoặc thiết bị. Động cơ servo thường được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động, đặc biệt là trong các máy móc công nghiệp như máy phay, máy tiện, máy mài, máy CNC .  Động cơ servo thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, độ ổn định cao và khả năng phản hồi nhanh. Động cơ servo có thể cung cấp sự kiểm soát chính xác về vị trí hoặc góc quay của một bộ phận hoặc thiết bị, giúp cho các thiết bị hoạt động chính xác và hiệu quả hơn 

Cấu tạo của động cơ servo

         Động cơ Servo (Servo motor), trong bản thân từ đó, chúng ta nhận được giải thích đầy đủ về chức năng. Servo motor = Servo + Động cơ. Ở đây, servo có nghĩa là vòng kín. Động cơ servo là cơ chế vòng kín kết hợp vị trí và phản hồi để điều khiển vị trí tốc độ quay, nó có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động. Nó 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.

           Động cơ servo bao gồm ba phần chính: động cơ, bộ truyền động và bộ điều khiển. 

        - Động cơ mô tơ Servo: được cấu tạo từ 2 bộ phận chính là stator và rotor ngoài ra động cơ còn được tích hợp thêm một số bộ phận khác. Đây là phần chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ để quay trục của servo motor. Động cơ có thể là động cơ DC hoặc AC, tuỳ theo loại servo motor. Động cơ DC có ưu điểm là dễ điều khiển, nhỏ gọn và rẻ tiền, nhưng có công suất thấp và tuổi thọ ngắn. Động cơ AC có ưu điểm là công suất cao, tuổi thọ dài và khả năng chịu tải tốt, nhưng có kích thước lớn và giá thành cao.

         - Bộ mã hóa: là phần phát hiện góc quay, vị trí và vận tốc của trục servo motor. Bộ mã hóa có thể là bộ mã hóa quang học hoặc bộ mã hóa từ tính, tuỳ theo loại servo motor. Bộ mã hóa quang học dùng ánh sáng để phát hiện các khe rãnh trên đĩa quay gắn trên trục servo motor và sinh ra các xung điện để biểu diễn góc quay. Bộ mã hóa từ tính dùng từ trường để phát hiện các nam châm trên đĩa quay gắn trên trục servo motor và sinh ra các xung điện để biểu diễn góc quay.

           - Bộ giảm tốc: là phần giảm tốc độ quay của trục servo motor để tăng momen xoắn và độ chính xác. Bộ giảm tốc có thể là bánh răng, bánh răng hành tinh hoặc bánh răng trục vít, tuỳ theo loại servo motor. Bánh răng là loại giảm tốc đơn giản nhất, nhưng có độ chính xác thấp và tiếng ồn cao. Bánh răng hành tinh là loại giảm tốc cao cấp nhất, có độ chính xác cao và tiếng ồn thấp, nhưng có kích thước lớn và giá thành cao. Bánh răng trục vít là loại giảm tốc trung gian, có độ chính xác trung bình và tiếng ồn trung bình, nhưng có kích thước nhỏ và giá thành rẻ.

Phân loại động cơ servo

          Động cơ servo có thể được phân loại theo nguyên lý hoạt động và kiểu kết cấu. 
         Hiện nay, động cơ servo được phân thành ba loại chính là: động cơ servo DC, động cơ servo AC và động cơ servo RC, tùy thuộc vào nguồn điện cấp. Bộ truyền động có thể là hộp số, bánh răng, dây đai hoặc thanh răng, tùy thuộc vào yêu cầu về tỷ số truyền và độ chính xác. Bộ điều khiển có thể là một bộ vi xử lý, một bộ khuếch đại hoặc một bộ biến tần, tùy thuộc vào loại tín hiệu điều khiển.

         Động cơ servo DC là loại động cơ sử dụng điện áp một chiều để kích từ và tạo ra mô-men xoắn. Động cơ servo DC có ưu điểm là dễ điều khiển, có đáp ứng nhanh và có thể hoạt động ở tốc độ cao. 
Động cơ servo AC là loại động cơ sử dụng điện áp xoay chiều để kích từ và tạo ra mô-men xoắn. Động cơ servo AC có ưu điểm là có hiệu suất cao, có tuổi thọ dài và có thể hoạt động ở tốc độ thấp. 

        Động cơ servo RC là loại động cơ sử dụng bộ nhận tín hiệu từ bộ phát để điều khiển góc quay của trục động cơ. Động cơ servo RC có ưu điểm là có kích thước nhỏ, có khả năng chịu tải lớn và có thể hoạt động ở nhiều môi trường khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của servo motor

       Servo motor hoạt động theo nguyên lý điều khiển vòng kín. Điều này có nghĩa là servo motor sẽ liên tục nhận tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý và phản hồi lại tình trạng hoạt động của nó qua bộ mã hóa. Bộ điều khiển servo sẽ so sánh tín hiệu điều khiển với tín hiệu phản hồi để tính ra sai số và điều chỉnh dòng điện cho servo motor để giảm sai số về không. Quá trình này sẽ lặp lại liên tục để đảm bảo servo motor quay theo yêu cầu của bộ vi xử lý.

         Ví dụ khi bạn yêu cầu điều khiển cánh tay robot đến chính xác một vị trí nào đó trên dây chuyển sản xuất và dừng lại, lấy hàng trên dây chuyền và tiếp tục di chuyển chính xác ra một vị trí khác để xếp hàng hóa lên kệ, rồi lại tiếp tục 1 vòng kín khác là quay lại vị trí cũ để lấy hàng trên dây chuyền và lại sắp xếp lên kệ …. Để làm được điều này, bạn cần phải gửi các tín hiệu điều khiển cho các servo motor trong cánh tay robot để quay theo các góc, vị trí và vận tốc cụ thể. Các servo motor sẽ nhận được các tín hiệu này qua bộ điều khiển servo và quay theo yêu cầu. Trong quá trình quay, các servo motor sẽ phản hồi lại các góc, vị trí và vận tốc thực tế của chúng qua bộ mã hóa. Bộ điều khiển servo sẽ so sánh các giá trị này với các giá trị mong muốn để tính ra sai số và điều chỉnh dòng điện cho các servo motor để giảm sai số về không. Nhờ vậy, cánh tay robot sẽ di chuyển một cách chính xác và linh hoạt theo yêu cầu của bạn.

Ứng dụng của động cơ servo

Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng của động cơ servo:

       Máy CNC: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển các trục chuyển động của máy CNC, giúp cho máy có thể cắt, khoan, mài và gia công các chi tiết chính xác hơn.
Robot học: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển các khớp của robot, giúp cho robot có thể di chuyển và thực hiện các tác vụ chính xác hơn.

        Máy in 3D: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển các trục chuyển động của máy in 3D, giúp cho máy có thể in ra các chi tiết chính xác hơn.
Máy đóng gói: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển các bộ phận của máy đóng gói, giúp cho máy có thể đóng gói các sản phẩm chính xác và hiệu quả hơn.

Lợi ích khi sử dụng AC servo

         AC servo là loại động cơ servo sử dụng nguồn điện xoay chiều (AC) để hoạt động. AC servo có nhiều ưu điểm so với DC servo, như:

• - Khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn, do không có than chổi và chổi than trong động cơ.
• - Khả năng chịu được quá tải lớn hơn, do không có sự giới hạn của than chổi và chổi than.
• - Khả năng tiết kiệm năng lượng hơn, do không có sự mất điện áp qua than chổi và chổi than.
• - Khả năng bảo trì dễ dàng hơn, do không cần thay thế than chổi và chổi than.
• - Khả năng kết hợp với bộ biến tần để điều khiển được tần số và pha của nguồn điện AC.

Động cơ servo và PLC

       PLC (Programmable Logic Controller) là một thiết bị điều khiển lập trình được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp. PLC có thể nhận vào các tín hiệu từ các thiết bị cảm biến, xử lý theo chương trình đã lập trình và xuất ra các tín hiệu để điều khiển các thiết bị hoạt động, như van, relay, solenoid hoặc động cơ servo.

        Để kết nối động cơ servo với PLC, ta cần có một thiết bị trung gian để chuyển đổi tín hiệu giữa hai thiết bị. Thiết bị trung gian có thể là một bộ khuếch đại, một bộ biến tần hoặc một bộ điều khiển servo độc lập. Thiết bị trung gian sẽ nhận tín hiệu từ PLC và chuyển sang tín hiệu phù hợp với động cơ servo, ví dụ như tín hiệu xung, tín hiệu analog hoặc tín hiệu kỹ thuật số. Thiết bị trung gian cũng sẽ phản hồi lại tín hiệu từ động cơ servo về PLC, ví dụ như tín hiệu vị trí, tốc độ hoặc lỗi.

Ứng dụng của động cơ servo

Động cơ servo có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp, như:

• - Máy công cụ: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển chuyển động của các trục trong máy tiện, máy phay, máy khoan, máy cắt, máy ép, máy in, máy hàn, máy đóng gói, v.v.
• - Robot: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển chuyển động của các khớp trong robot, như khớp vai, khớp khuỷu tay, khớp cổ tay, khớp ngón tay, v.v.
• - Xe điện: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển chuyển động của các bánh xe trong xe điện, như xe ô tô, xe máy, xe đạp, xe lăn, v.v.
• - Máy bay: Động cơ servo được sử dụng để điều khiển chuyển động của các bộ phận trong máy bay, như cánh, đuôi, lăng kính, v.v.

Mua động cơ servo ở đâu

Điện Năng Đồng Nai - Đại lý phân phối động cơ servo

         Nếu bạn đang có nhu cầu mua động cơ servo cho các ứng dụng công nghiệp của mình, bạn có thể liên hệ với Điện Năng Đồng Nai - Đại lý phân phối động cơ servo uy tín và chất lượng. Chúng tôi luôn có sẵn các loại động cơ servo của các hãng nổi tiếng như Mitsubishi, Panasonic, Yaskawa, Delta, Siemens, v.v. Hàng hóa của chúng tôi luôn mới 100% và đầy đủ chứng từ. Chúng tôi cũng luôn có những chính sách ưu đãi mới nhất từ hãng cho khách hàng. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp các dịch vụ kỹ thuật hỗ trợ lắp đặt, bảo hành và bảo trì cho khách hàng.

CÔNG TY TNHH TMDV KỸ THUẬT ĐIỆN NĂNG

MST:  3603889200
Hotline: 0937.761.921 hoặc 0964.031.353 và 0368.276.927
Địa chỉ: Số 179/34/3, tổ 42, KP 9, P. Tân Phong, TP. Biên Hoà, Đồng Nai.
Email: diennangdongnai@gmail.com
Website: diennangdongnai.com
Thời gian làm việc: 8h – 18h

( Điện Năng Đồng Nai: Nơi Mua PLC Chất Lượng Tại Biên Hòa, Ship COD Toàn Quốc )