Nguyên lý làm việc của động cơ AC servo:
Khi động cơ servo AC không có điện áp điều khiển, chỉ có từ trường dao động được tạo ra bởi cuộn dây kích thích trong stato và rôto đứng yên.Khi có điện áp điều khiển, từ trường quay được tạo ra trong stato và rôto quay theo hướng của từ trường quay.Khi tải không đổi, tốc độ của động cơ thay đổi theo độ lớn của điện áp điều khiển.Khi pha của điện áp điều khiển ngược lại, động cơ AC servo sẽ đảo ngược.Mặc dù nguyên lý làm việc của động cơ servo AC tương tự như nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ một pha chia pha, nhưng điện trở rôto của động cơ trước lớn hơn nhiều so với động cơ sau.Vì vậy, so với động cơ không đồng bộ một máy, động cơ servo có ba đặc điểm nổi bật:
1. Mômen khởi động lớn
Do điện trở rôto lớn, đường cong đặc tính mô-men xoắn của nó được thể hiện ở đường cong 1 trên Hình 3, rõ ràng là khác với đường đặc tính mô-men xoắn 2 của động cơ không đồng bộ thông thường.Nó có thể làm cho tốc độ trượt tới hạn S0>1, điều này không chỉ làm cho đặc tính mô-men xoắn (đặc tính cơ học) gần với tuyến tính hơn mà còn có mô-men xoắn khởi động lớn hơn.Do đó, khi stato có điện áp điều khiển, rôto sẽ quay ngay lập tức, có đặc tính khởi động nhanh và độ nhạy cao.
2. Phạm vi hoạt động rộng
3. Không có hiện tượng quay
Đối với động cơ servo đang hoạt động bình thường, chỉ cần mất điện áp điều khiển, động cơ sẽ ngừng chạy ngay lập tức.Khi mô tơ servo mất điện áp điều khiển, nó ở trạng thái vận hành một pha.Do điện trở của rôto lớn nên hai đặc tính mô men xoắn (đường cong T1-S1, T2-S2) được tạo ra bởi hai từ trường quay quay ngược chiều nhau trong stato và tác dụng của rôto) và đặc tính mô men xoắn tổng hợp (TS đường cong) Công suất đầu ra của động cơ servo AC thường là 0,1-100W.Khi tần số nguồn là 50Hz thì điện áp là 36V, 110V, 220, 380V;khi tần số nguồn là 400Hz thì điện áp là 20V, 26V, 36V, 115V, v.v.Động cơ servo AC chạy êm ái với độ ồn thấp.Nhưng đặc tính điều khiển là phi tuyến tính, do điện trở rôto lớn nên tổn hao lớn, hiệu suất thấp, so với động cơ servo DC có cùng công suất thì cồng kềnh và nặng nên chỉ phù hợp cho hệ thống điều khiển công suất nhỏ 0,5-100W.
Thứ hai, sự khác biệt giữa động cơ servo AC và động cơ servo DC:
Động cơ servo DC được chia thành động cơ có chổi than và không chổi than.Động cơ chổi than có chi phí thấp, cấu trúc đơn giản, mô-men xoắn khởi động lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, dễ điều khiển và cần bảo trì, nhưng dễ bảo trì (thay chổi than), tạo ra nhiễu điện từ và có yêu cầu về môi trường.Do đó, nó có thể được sử dụng trong các trường hợp công nghiệp và dân dụng thông thường nhạy cảm với chi phí.Động cơ không chổi than có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, công suất lớn, phản hồi nhanh, tốc độ cao, quán tính nhỏ, quay êm và ổn định về mô-men xoắn.Việc kiểm soát rất phức tạp và rất dễ nhận ra trí thông minh.Phương pháp chuyển mạch điện tử của nó rất linh hoạt và có thể là chuyển mạch sóng vuông hoặc chuyển mạch sóng hình sin.Động cơ không cần bảo trì, hiệu suất cao, nhiệt độ hoạt động thấp, bức xạ điện từ thấp, tuổi thọ cao và có thể sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau.
Động cơ servo AC được chia thành động cơ đồng bộ và không đồng bộ.Hiện nay, động cơ đồng bộ thường được sử dụng trong điều khiển chuyển động.Phạm vi công suất của nó lớn và có thể đạt được công suất lớn.Quán tính lớn, tốc độ quay tối đa thấp và giảm nhanh khi công suất tăng.Vì vậy, nó phù hợp cho các ứng dụng chạy mượt mà ở tốc độ thấp.
Rôto bên trong động cơ servo là nam châm vĩnh cửu.Điện ba pha U/V/W do người lái điều khiển tạo thành một trường điện từ.Rôto quay dưới tác dụng của từ trường này.Đồng thời, bộ mã hóa của động cơ sẽ truyền tín hiệu trở lại người lái.Các giá trị được so sánh để điều chỉnh góc quay của rôto.Độ chính xác của động cơ servo phụ thuộc vào độ chính xác (số dòng) của bộ mã hóa.
Với sự tiến bộ không ngừng của tự động hóa công nghiệp, nhu cầu về phần mềm và thiết bị phần cứng tự động hóa vẫn ở mức cao.Trong số đó, thị trường robot công nghiệp trong nước đang tăng trưởng ổn định và nước ta đã trở thành thị trường có nhu cầu lớn nhất thế giới.Đồng thời, nó trực tiếp thúc đẩy nhu cầu thị trường về hệ thống servo.Hiện nay, động cơ servo AC và DC có mô men khởi động cao, mô men xoắn lớn và quán tính thấp được sử dụng rộng rãi trong robot công nghiệp.Các động cơ khác, chẳng hạn như động cơ servo AC và động cơ bước, cũng sẽ được sử dụng trong robot công nghiệp tùy theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Thời gian đăng: Jul-07-2023
