ĐỘNG CƠ SERVO HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO ?

ĐỘNG CƠ SERVO HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO ?

Động cơ servo hoạt động như thế nào? Động cơ servo là một thiết bị cơ điện tạo ra mô-men xoắn và vận tốc dựa trên dòng điện và điện áp được cung cấp. Động cơ servo hoạt động như một phần của hệ thống vòng kín cung cấp mô-men xoắn và vận tốc theo lệnh từ bộ điều khiển servo sử dụng thiết bị phản hồi để đóng vòng lặp. Thiết bị phản hồi cung cấp thông tin như dòng điện, vận tốc hoặc vị trí cho bộ điều khiển servo, bộ điều khiển này sẽ điều chỉnh hoạt động của động cơ tùy thuộc vào các thông số được lệnh.

Động cơ servo có rất nhiều loại, hình dạng và kích cỡ. Thuật ngữ servo lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1859 bởi Joseph Facort, người đã thực hiện một cơ chế phản hồi để hỗ trợ lái tàu bằng hơi nước để điều khiển các bánh lái. Động cơ servo là một phần của cơ chế servo bao gồm ba yếu tố chính – động cơ, thiết bị phản hồi và thiết bị điện tử điều khiển. Động cơ có thể là AC hoặc DC, có chổi than hoặc không chổi than, quay hoặc tuyến tính và ở bất kỳ kích thước nào. Thiết bị phản hồi có thể là một chiết áp, thiết bị hiệu ứng Hall, máy đo tốc độ, bộ phân giải, bộ mã hóa, bộ chuyển đổi tuyến tính hoặc bất kỳ cảm biến nào khác nếu thích hợp. Hoàn thiện hệ thống servo là thiết bị điện tử điều khiển cung cấp năng lượng cho động cơ và so sánh dữ liệu phản hồi và tham chiếu lệnh để xác minh rằng động cơ servo đang hoạt động theo lệnh. Có nhiều loại ứng dụng động cơ servo, từ động cơ DC đơn giản được sử dụng trong các ứng dụng sở thích (chẳng hạn như máy bay mô hình) đến động cơ không chổi than phức tạp được điều khiển bởi bộ điều khiển chuyển động phức tạp được sử dụng cho các trung tâm gia công nhiều trục. Một ví dụ về cơ chế servo phổ biến là điều khiển hành trình trên xe bao gồm động cơ (mô-tơ), cảm biến tốc độ (phản hồi) và thiết bị điện tử để so sánh tốc độ của xe với tốc độ đã cài đặt. Nếu xe giảm tốc độ, cảm biến sẽ truyền dữ liệu này tới thiết bị điện tử, từ đó tăng ga để động cơ tăng tốc đến điểm cài đặt mong muốn – một hệ thống vòng kín đơn giản.

Một động cơ servo công nghiệp đơn giản bao gồm một động cơ DC nam châm vĩnh cửu với một máy đo tốc độ tích hợp cung cấp điện áp đầu ra tỷ lệ với tốc độ. Thiết bị điện tử truyền động cung cấp điện áp và dòng điện cần thiết cho động cơ dựa trên điện áp được cấp lại từ máy đo tốc độ. Trong ví dụ này, tốc độ theo lệnh (được biểu thị dưới dạng điện áp tham chiếu lệnh) được đặt trong trình điều khiển, sau đó mạch điện trong trình điều khiển so sánh điện áp phản hồi của máy đo tốc độ và xác định xem tốc độ mong muốn đã được hoàn thành hay chưa – được gọi là vòng vận tốc khép kín. Vòng lặp vận tốc theo dõi vận tốc theo lệnh và phản hồi của máy đo tốc độ, trong khi người lái điều chỉnh công suất cho động cơ để duy trì vận tốc theo lệnh mong muốn.

Trong một hệ thống động cơ servo phức tạp hơn, nhiều vòng lặp nhúng được điều chỉnh để có hiệu suất tối ưu nhằm cung cấp khả năng điều khiển chuyển động chính xác. Hệ thống bao gồm các vòng lặp dòng điện, vận tốc và vị trí sử dụng các phần tử phản hồi chính xác. Mỗi vòng lặp báo hiệu vòng lặp tiếp theo và giám sát các phần tử phản hồi thích hợp để thực hiện các hiệu chỉnh trong thời gian thực để phù hợp với các tham số được chỉ huy.

Vòng lặp cơ sở là vòng lặp hiện tại hoặc mô-men xoắn. Dòng điện tỷ lệ với mô-men xoắn trong động cơ quay (hoặc lực trong động cơ tuyến tính), cung cấp gia tốc hoặc lực đẩy. Cảm biến dòng điện là thiết bị cung cấp phản hồi liên quan đến dòng điện chạy qua động cơ. Cảm biến gửi tín hiệu trở lại thiết bị điện tử điều khiển – thường là tín hiệu tương tự hoặc tín hiệu kỹ thuật số tỷ lệ với dòng điện của động cơ. Tín hiệu này bị trừ khỏi tín hiệu được lệnh. Khi động cơ servo ở dòng lệnh, vòng lặp sẽ được thỏa mãn cho đến khi dòng điện giảm xuống dưới dòng lệnh. Sau đó, vòng lặp sẽ tăng dòng điện cho đến khi đạt được dòng lệnh, với chu kỳ tiếp tục ở tốc độ cập nhật phụ thứ hai.

Vòng vận tốc hoạt động cùng phương với hiệu điện thế tỉ lệ với vận tốc. Vòng lặp vận tốc gửi cho vòng lặp hiện tại một lệnh để tăng dòng điện (do đó tăng điện áp) khi vận tốc giảm xuống dưới vận tốc được chỉ định.

Vòng lặp vị trí chấp nhận một lệnh cho PLC hoặc bộ điều khiển chuyển động, từ đó cung cấp một lệnh vận tốc được cung cấp cho vòng lặp vận tốc, lần lượt ra lệnh cho dòng điện cần thiết để tăng tốc, duy trì và giảm tốc động cơ để di chuyển đến vị trí được chỉ định . Cả ba vòng đều hoạt động đồng bộ được tối ưu hóa để cung cấp khả năng điều khiển cơ chế servo trơn tru và chính xác.

BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

Mọi thắc mắc cần được giải đáp cũng như tư vấn và nhận báo giá xin liên hệ với thông tin bên dưới :

CÔNG TY TNHH TÂN HẢI : 453B Đường Chiến Lược, Khu Phố 6, Phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Email : tanhai.automation@gmail.com Phone and zalo: Mr Trung : 0397536266

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *