Driver/ Motor Servo là 2 bộ phận quan trọng của hệ thống Servo giúp để phản hồi tín hiệu từ động cơ về bộ điều khiển. Nó mang đến hiệu suất cao, khả năng điều khiển chính xác và tin cậy, ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực công nghiệp cơ khí.
Driver Servo là gì?
Drive Servo (Bộ điều khiển servo) là một bộ phận quan trọng tạo nên một hệ thống servo hoạt động hiệu quả. Các bộ phận còn lại là servo motor (động cơ servo) và encoder. 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.
Nguyên lý hoạt động của Servo Drive
Hệ thống Servo là một hệ thống kín, tự tạo ra những quyết định để hiệu chỉnh hoạt động của nó nhằm đạt được độ chính xác cao theo yêu cầu của chương trình đã được lập trình. Bộ điều khiển sẽ khởi động toàn bộ hệ thống Servo để thực hiện những chương trình đã được cài đặt bằng cách gửi tín hiệu đến bộ khuếch đại (Servo Drive). Khi nhận được tín hiệu xung, Drive Servo sẽ thay đổi tần số của dòng điện để motor servo tạo ra một lực mô-men chính xác theo yêu cầu. Bộ phản hồi sẽ đánh giá vị trí, tốc độ tạo ra bởi Motor servo so với yêu cầu của chương trình sẽ được ghi vào bộ nhớ của trung tâm điều khiển và phản hồi lại cho bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ hiệu chỉnh những tín hiệu phát ra để điều chỉnh hoạt động hệ thống cũng như thu hẹp sai số. Các tín hiệu thay đổi và di chuyển liên tục qua bộ khuếch đại trước khi được gửi đến motor để đạt được độ chính xác như mong muốn ban đầu.
Các tính năng và ưu điểm của Driver Servo
Servo Drive có kích thước nhỏ gọn, không cồng kềnh, có khả năng liên tục khuếch đại những tín hiệu với sự khác biệt nhỏ để motor servo hoạt động chính xác theo yêu cầu. Thiết bị có khả năng chuyển đổi tần số linh hoạt với chất lượng cao, tốc độ khuếch đại cao, liên tục và lên đến 1µm. Driver Servo có khả năng điều khiển vị trí, mô-men với dung sai trong phạm vi cực kỳ hẹp. Servo Drive đóng vai trò là một kênh giao tiếp trong hệ thống servo. Cầu nối để cả hệ thống thực hiện một công việc chung một cách chính xác theo yêu cầu đề ra. Với tính năng càng mạnh mẽ, servo drive sẽ cho phép hệ thống servo đạt độ chính xác càng lớn và hiệu quả càng cao.
Ứng dụng trong các máy công nghiệp
Drive Servo được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực và máy móc công nghiệp. Với một số loại máy công cụ như CNC chấn đột dập để di chuyển theo trục X, Y, Z sử dụng servo drive để có thể di chuyển các trục một cách chính xác. Những dây chuyền chiết rót, đóng gói cần chạy và dừng đúng vị trí cũng yêu cầu bắt buộc phải sử dụng servo drive. Một số loại máy cắt bao bì, drive servo được dùng cho trục dao cắt, giúp máy có thể cắt theo những vị trí đã được lập trình sẵn trên plc. Ứng dụng liên quan đến điều khiển torque, giúp thu xả cuộn có tỷ lệ chính xác cao hơn.
Khái quát về Motor Servo
Động cơ servo là một thành phần trong hệ thống servo. Động cơ servo nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành với tốc độ và độ chính xác cực kỳ cao. Động cơ servo được chia thành 2 loại: động cơ servo AC, động cơ servo DC. + AC servo có thể xử lý các dòng điện cao hơn và có xu hướng được sử dụng trong máy móc công nghiệp. + DC servo không được thiết kế cho các dòng điện cao và thường phù hợp hơn cho các ứng dụng nhỏ hơn.
Cấu tạo động cơ AC servo
Motor servo bao gồm 3 phần: stator, rotor (thường là loại nam châm vĩnh cửu) và encoder. + Stator bao gồm một cuộn dây được quấn quanh lõi, được cấp nguồn để cung cấp lực cần thiết làm quay rotor. + Rotor được cấu tạo bởi nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh. + Encoder được gắn sau đuôi động cơ để phản hồi chính xác tốc độ và vị trí của động cơ về bộ điều khiển. Bộ điều khiển ( Drive Servo) có nhiệm vụ nhận tín hiệu lệnh điều khiển (xung/analog) từ PLC và truyền lệnh đến động cơ servo để điều khiển động cơ servo hoạt động theo lệnh, nhận tín hiệu phản hồi liên tục về vị trí và tốc độ hiện tại của động cơ servo từ encoder.
Nguyên lý hoạt động Motor servo
Về nguyên tắc, động cơ servo là một thiết bị độc lập, tuy nhiên động cơ servo chỉ có ý nghĩa thực tiễn khi hoạt động trong hệ thống servo. Chế độ hoạt động servo được hình thành bởi những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Động cơ servo nhận một tín hiệu xung điện (PWM) từ bộ điều khiển để hoạt động và được kiểm soát bằng bộ mã hóa (encoder). Khi động cơ vận hành, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển thông qua bộ mã hóa (encoder). Bất kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động và làm sai lệch tốc độ cũng như vị trí mong muốn, cơ cấu hồi tiếp sẽ phản hồi tín hiệu về bộ điều khiển. Từ tín hiệu phản hồi về, bộ điều khiển servo sẽ so sánh với tín hiệu lệnh và đưa ra điều chỉnh phù hợp, đảm bảo động cơ servo hoạt động đúng theo yêu cầu đạt được tốc độ và vị trí chính xác nhất.
Một số tính năng ưu việt của Motor Servo
- Khả năng điều khiển tốc độ, vị trí và mo-men cực chính xác. - Tốc độ đáp ứng nhanh chóng. - Tốc độ phản hồi nhanh, quán tính thấp. - Hiệu suất hoạt động cao tới hơn 90%, ít sinh nhiệt, gần như không dao động. - Tốc độ cao và tần suất làm việc thay đổi nhanh, liên tục. - Phù hợp với hầu hết các ứng dụng trong công nghiệp máy đóng gói, máy công cụ, các loại máy in, máy cắt, dây chuyền lắp ráp, máy CNC,… - Hoạt động êm ái, nhẹ, tiết kiệm điện năng.
