Động cơ Servo và lợi ích, ứng dụng của hệ thống Servo

 

1. Khái niệm về hệ thống Servo 

Servo là một hệ thống gồm ba bộ phận cấu thành là servo drive (bộ điều khiển servo), servo motor (động cơ servo) và encoder. Đây là hệ thống truyền động điều khiển hồi tiếp vòng kín, nhận tín hiệu và thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác theo lệnh từ PLC. Hệ thống Servo được sử dụng trong nhiều ứng dụng từ cơ bản, đa năng đến chuyên dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Bộ AC Servo

2. Sự khác nhau giữa AC Servo và động cơ bước (step motor)

Động cơ servo và động cơ bước là hai loại động cơ thông dụng dùng để điều khiển góc quay trong những ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, tuy nhiên chúng cũng có nhiều điểm khác biệt nhau như:

AC servoĐộng cơ bước
Bộ điều khiển (drive)Phức tạp, phải mua nguyên bộ từ nhà sản xuấtĐơn giản hơn servo, có thể tự chế tạo
Tốc độTốc độ cao (tối đa 3000-5000 rpm)Tốc độ thấp hơn (tối đa 1000-2000 rpm)
Chế độ điều khiểnTốc độ, vị trí, mô-menCơ bản là điều khiển vị trí
Hiện tượng trượt bước gây sai lệch trong điều khiểnÍt xảy ra. Động cơ vẫn chạy êm khi tải đặt vào tăngNếu tải đặt vào tăng có thể xảy ra hiện tượng trượt bước
Phương pháp điều khiểnĐiều khiển vòng kín.Điều khiển vòng hở.
Nhiễu và rung độngRất ítDễ rung động và nhiễu
Giá thànhKhá caoGiá rẻ
Độ bềnThiết bị phức tạp và phải bảo dưỡng định kỳĐơn giản, kích thước nhỏ gọn, ít bảo dưỡng, hỏng hóc
Độ phân giảiRất cao, lên đến 23 bit (phụ thuộc vào encoder)Thấp (thông thường khoảng 0.36 – 15°)

3. Lợi ích khi sử dụng AC servo 

So với động cơ AC không đồng bộ thông thường, servo motor mang lại cho người sử dụng những lợi ích khi sử dụng:

  • Khả năng điều khiển tốc độ, vị trí và mô-men cực kì chính xác.
  • Mô-men không đổi trong khoảng tốc độ từ 0 đến tốc độ định mức, do đó servo thường được sử dụng trong một số ứng dụng cần mô-men cao ở tốc độ thấp.
  • Hiệu suất hoạt động cao tới hơn 90%, ít sinh nhiệt và hầu như không dao động.
  • Tốc độ cao và tần suất làm việc thay đổi nhanh, liên tục.
  • Tốc độ đáp ứng và phản hồi nhanh, quán tính thấp (gần như không có quán tính).
  • Hoạt động êm ái, nhẹ, tiết kiệm điện năng (động cơ servo có thể tiết kiệm 5-20% điện năng so với động cơ thường).
  • Kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, ít bị hư hỏng.

Tuy nhiên khi sử dụng động cơ servo yêu cầu người sử dụng phải có kiến thức về lập trình để có thể sử dụng linh hoạt động cơ servo cho từng ứng dụng thực tế.

4. Một số ứng dụng của AC servo

Với nhiều tı́nh năng nổi bật, hiệu suất cao, khả năng điều khiển chính xác vị trí, tốc độ, lực căng, vận hành mạnh mẽ và hoạt động ổn định trong thời gian dài, hệ thống AC servo phù hợp với nhiều ứng dụng từ cơ bản, đa năng đến chuyên dụng, hiện đại trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:

  • Điều khiển cánh tay Robot
  • Hệ thống máy CNC
  • Ứng dụng máy sản xuất khẩu trang
  • Hệ thống dao cắt bay, cắt quay
  • Hệ thống máy cắt túi nilon
  • Điều khiển hệ thống máy đóng gói
  • Ứng dụng trong máy in công nghiệp
  • Ứng dụng trong hệ thống vận chuyển và sắp xếp hàng hóa
  • Điều khiển các máy chế tạo thiết bị điện tử…

5. So sánh sự khác nhau giữa điều khiển bằng servo và biến tần

Về căn bản, bộ điều khiển servo và biến tần đều là thiết bị dùng để điều khiển động cơ, tuy nhiên nếu như bộ điều khiển servo có khả năng điều khiển linh hoạt và chính xác cả tốc độ, vị trí và mô-men thì biến tần, tuy đã được nâng cấp bổ sung thêm nhiều tính năng, về cơ bản vẫn chủ yếu dựa trên cơ sở là thay đổi tần số để điều khiển tốc độ động cơ.

Để có sự lựa chọn tối ưu nhất, hãy xem bảng so sánh giữa biến tần và bộ điều khiển servo dưới đây:

Biến tầnBộ điều khiển servo
Ứng dụng điều khiểnSử dụng cho các ứng dụng không yêu cầu tốc độ và độ chính xác cao, ổn địnhSử dụng cho các ứng dụng điều khiển ở tốc độ và độ chính xác cao, thay đổi trạng thái nhanh và liên tục
Chế độ điều khiểnCơ bản là điều khiển tốc độ động cơĐiều khiển vị trí, tốc độ và mô-men
Khả năng điều khiển nhiều động cơ Một biến tần có thể điều khiển nhiều động cơMột bộ điều khiển servo cơ bản chỉ điều khiển một động cơ servo duy nhất
Độ đáp ứngChậm
100 rad/giây hoặc thấp hơn		Nhanh
Khoảng 200 đến 15000 rad/giây
Điều khiển bị trí và dừng chính xác caoĐến khoảng 100 µmLên đến khoảng 1µm
Chế độ khóaKhôngCó
Tần số khởi động/dừngKhoảng 20 vòng/phút hoặc thấp hơnKhoảng 20 đến 600 vòng/phút
Mô-men xoắn cực đạiKhoảng 150%Khoảng 300%
Công suấtKhoảng 100W đến 300kWKhoảng từ 10W đến 60kW
Kích thướcLớn, nặngNhỏ gọn và nhẹ hơn (với cùng công suất)
Chi phí đầu tưTương đối thấpCao

Trong một số trường hợp nếu bộ điều khiển servo (servo drive) bị hư trong khi động cơ servo vẫn hoạt động tốt, để tiết kiệm chi phí, chúng ta có thể dùng một số dòng biến tần đặc biệt (như GD35, GD350) thay thế điều khiển động cơ servo.

6. Một số dòng AC servo của INVT

a) DA180 – Dòng AC servo thế hệ mới 

DA180 là dòng sản phẩm servo đa năng công suất nhỏ (0.1 – 1kW) thế hệ mới của INVT, được sử dụng cho các ứng dụng đơn giản, linh hoạt. Được ứng dụng đa dạng trong công nghiệp như: máy sản xuất khẩu trang, máy đóng gói, máy chiết rót và một số ứng dụng trong ngành thép…

Servo DA180

b) DA200 – Hệ thống AC servo đa năng cao cấp

Bộ AC servo DA200 được thiết kế cho những hệ thống yêu cầu hiệu suất cao, khả năng đáp ứng nhanh và điều khiển vị trí, tốc độ, lực căng cực kỳ chính xác. Được ứng dụng trong các máy CNC, cánh tay Robot, máy cắt túi nilon, máy đóng bao…

DA200 có dải công suất rộng:

  • 1P 220V: 200W – 1000W
  • 3P 380V: 1kW – 55kW
Servo DA200

c) MH800 – Hệ thống servo điều khiển máy ép nhựa thủy lực

MH800 là bộ servo thủy lực cao cấp, chuyên dùng để điều khiển áp suất và lưu lượng cho hệ thống máy ép nhựa thủy lực với độ chính xác và đáp ứng nhanh, giúp tiết kiệm đến 80% năng lượng điện, cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng hiệu suất cho hệ thống máy ép nhựa.

Dải công suất:

  • 3P 380V, 4.4 kW – 75 kW.
Servo MH800

DAT là đơn vị uy tín duy nhất được INVT tin tưởng ủy quyền thành lập và vận hành trung tâm dịch vụ tại Việt Nam. Trung tâm này cung cấp dịch vụ bảo hành, sửa chữa, nâng cấp biến tần chuyên nghiệp và tức thời với linh kiện gốc cùng quy trình tiêu chuẩn châu Âu của INVT.

Với hơn 14 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa và đã nhận được sự tin tưởng của hơn 7000 khách hàng, DAT tự hào là nhà cung ứng sản phẩm chính hãng quy mô lớn cùng giải pháp chuyên biệt, đảm bảo đáp ứng kịp thời mọi nhu cầu và đem lại hiệu quả cao nhất cho khách hàng.

Mọi thông tin chi tiết và nhu cầu tư vấn vui lòng liên hệ hotline 1800 6567 (miễn cước gọi).

Chi tiết bài viết: https://dattech.com.vn/dong-co-servo/

Nhận xét

Đăng nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

Biến tần INVT GD18 – Một biến tần điều khiển hai động cơ

Hình ảnh
  GD18 là dòng biến tần 2 trong 1: được tích hợp tương đương 02 biến tần GD20. Chính vì thế GD18 có khả năng điều khiển 2 motor độc lập với nhau trong cùng một thời điểm. Bảo hành 24 tháng Bảo trì trọn đời Luôn có kỹ sư hỗ trợ 24/24 Thanh toán linh hoạt, giao hàng trước thủ tục sau Đặc tính kỹ thuật điều khiển: Biến tần 2 trong 1: cấp vào 1 nguồn và điều khiển 2 motor độc lập Dải công suất: 3P, 380V, 0.75kW – 7.5kW Điều khiển V/F, Sensorless vector Điều khiển tốc độ chính xác đến ±0.2% (SVC), đáp ứng nhanh <20 ms Torque khởi động ở 0.5 Hz: 150% Truyền thông: Modbus Sử dụng keypad biến tần GD20 để cài đặt và giám sát thông số, không tích hợp sẵn trên  biến tần Không ứng dụng cho những tải cần bộ hãm và điện trở xả Khả năng quá tải: 60s với 150% dòng định mức, 10s với 180% dòng định mức, 1s với 200% dòng định mức Chi tiết bài viết: https://dattech.com.vn/p/bien-tan-invt-gd18-mot-bien-tan-dieu-khien-hai-dong-co/
Đọc thêm

Biến tần INVT GD200A-S24 vào 1 pha 220V ra 3 pha 380V

Hình ảnh
  GD200A-S24 là dòng biến tần chuyên dùng cho các ứng dụng điều khiển động cơ 3 pha 380V ở những nơi chỉ có điện lưới 1 pha 220V. Vận hành đơn giản, bền bỉ, hoạt động ổn định ngay cả những nơi nguồn điện bị sụt áp, chập chờn. Bảo hành 24 tháng Bảo trì trọn đời Luôn có kỹ sư hỗ trợ 24/24 Thanh toán linh hoạt, giao hàng trước thủ tục sau Biến tần GD200A-S24  là dòng biến tần được trang bị bộ xử lý DSP 32 bit của Texas Instruments với tốc độ xử lý cao, linh hoạt cho phép có thể thực hiện các yêu cầu thuật toán điều khiển từ đơn giản đến phức tạp. Biến tần tích hợp đa chức năng thông minh, vận hành đơn giản, bền bỉ, hoạt động ổn định ngay cả những nơi nguồn điện bị sụt áp, chập chờn, giúp bảo vệ động cơ và các thiết bị máy móc khác. Đặc tính kỹ thuật điều khiển: Điều khiển vector không gian (SVPWM), Sensorless vector (SVC), điều khiển mô-men Biến đổi nguồn vào 1 pha 220VAC ra 3 pha 380VAC Điều khiển tốc độ chính xác đến ±0.2%, đáp ứng nhanh <20ms Keypad có thể lấ...
Đọc thêm

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong sản xuất và hướng tới nền công nghiệp “xanh”

Hình ảnh
Phân tích tình hình sử dụng năng lượng tại Việt Nam cho thấy, tỷ lệ tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực công nghiệp chiếm tới hơn 47% tổng tiêu thụ năng lượng toàn quốc với tiềm năng tiết kiệm lên tới 30-40%. Do đó, sử dụng năng lượng xanh, sạch, tiết kiệm và hiệu quả là ưu tiên hàng đầu trong việc phát triển nền công nghiệp bền vững tại Việt Nam. Tiết kiệm năng lượng – hướng tới nền sản xuất công nghiệp “XANH” Đứng trước những vấn đề nhức nhối về năng lượng và an ninh năng lượng, bắt đầu từ năm 2016, Chính phủ Việt Nam đã đưa ra các tiêu chí đánh giá “doanh nghiệp xanh” với các yêu cầu khắt khe về việc sử dụng năng lượng hiệu quả và ứng dụng năng lượng xanh trong sản xuất nhằm tối ưu hóa nhu cầu sử dụng điện và giảm lượng phát thải CO2. Nỗ lực cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lượng phát thải CO2, nhiều nhà máy đã tiến hành đánh giá việc sử dụng năng lượng và tăng cường sử d...
Đọc thêm