ĐỘNG CƠ SERVO VÀ ĐỘNG CƠ STEP: SỰ KHÁC BIỆT VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ
Động cơ Servo và động cơ Step (động cơ bước) là hai loại động cơ được sử dụng phổ biến trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Mỗi loại động cơ có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng riêng biệt.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sự khác nhau giữa động cơ Servo và động cơ Step, cùng với các ưu nhược điểm của từng loại động cơ và ứng dụng thực tế của chúng.
Động cơ servo và động cơ step khác nhau thế nào?
1. Những Khác Biệt Cơ Bản Giữa Động Cơ Servo và Động Cơ Step
Cấu Tạo và Điểm Cực:
+ Động cơ Step: Thường có từ 50 – 100 điểm cực (poles) và sử dụng động cơ không tiếp xúc. Điều này có nghĩa là động cơ Step di chuyển theo từng bước khi nhận tín hiệu xung, mỗi bước tương ứng với một góc quay cố định. Cấu trúc này giúp động cơ Step thực hiện các chuyển động chính xác mà không cần phản hồi từ cảm biến.
+ Động cơ Servo: Động cơ Servo, thường chỉ có từ 4 đến 12 điểm cực, và cần sử dụng bộ mã hóa (encoder) để xác định chính xác vị trí. Mặc dù có ít điểm cực hơn, nhưng động cơ Servo có khả năng điều khiển linh hoạt và chính xác hơn nhờ vào việc sử dụng encoder để phản hồi tín hiệu và điều chỉnh vị trí một cách chính xác.
Nguyên Lý Hoạt Động:
+ Động cơ Step: Di chuyển theo từng bước cụ thể khi có tín hiệu xung từ bộ điều khiển. Mỗi xung điện cấp vào cuộn dây của động cơ sẽ khiến nó quay một góc nhất định. Sự điều khiển này không cần đến phản hồi từ bộ mã hóa.
+ Động cơ Servo: Hoạt động nhờ vào tín hiệu phản hồi từ bộ mã hóa. Khi động cơ Servo nhận tín hiệu từ bộ điều khiển, nó sẽ điều chỉnh dòng điện để đạt được vị trí yêu cầu, sau đó bộ mã hóa gửi lại tín hiệu để xác nhận vị trí đã đạt được chính xác.
Ứng Dụng và Điều Khiển Vị Trí:
+ Động cơ Step: Được điều khiển bằng cách đếm số xung điện, và mỗi bước tương ứng với một góc quay cụ thể. Điều này rất thuận tiện trong các ứng dụng cần vị trí chính xác nhưng không yêu cầu điều chỉnh tốc độ hoặc phản hồi liên tục.
+ Động cơ Servo: Được sử dụng khi cần điều khiển chính xác vị trí, tốc độ và mô-men xoắn. Mỗi động cơ Servo có bộ mã hóa giúp theo dõi và điều chỉnh vị trí liên tục để đảm bảo độ chính xác cao.
2. Ưu Nhược Điểm Của Động Cơ Servo và Động Cơ Step
Động cơ Servo:
Ưu điểm:
+ Độ chính xác cao nhờ vào phản hồi liên tục từ encoder.
+ Khả năng duy trì vị trí chính xác ngay cả khi có thay đổi tải trọng hoặc trượt lực.
+ Có thể điều khiển được tốc độ, mô-men và vị trí với độ chính xác cao.
Nhược điểm:
+ Các driver Servo yêu cầu công suất lớn và chi phí cao.
+ Động cơ DC Servo có chổi than, do đó cần bảo dưỡng định kỳ và có thể giảm độ bền theo thời gian
Động cơ Step:
Ưu điểm:
+ Không có chổi than, giúp động cơ Step có độ bền cao và ít phải bảo dưỡng.
+ Mô-men lực lớn và khả năng điều khiển vị trí chính xác với chi phí thấp.
+ Cấu tạo đơn giản, dễ dàng ứng dụng trong các hệ thống không yêu cầu thay đổi tốc độ hoặc mô-men.
Nhược điểm:
+ Khi gặp trượt lực, động cơ Step có thể bị mất bước, dẫn đến sai lệch vị trí và mất chính xác.
+ Khả năng điều khiển tốc độ và mô-men kém hơn so với động cơ Servo.
Động cơ step (hay còn gọi là động cơ bước)
Ứng Dụng Thực Tế và Sự Kết Hợp Giữa Động Cơ Step và Encoder
Trong các ứng dụng công nghiệp, động cơ Step thường được sử dụng trong các hệ thống cần độ chính xác vừa phải, chẳng hạn như máy in 3D, máy CNC mini, hoặc các thiết bị chuyển động đơn giản. Tuy nhiên, để cải thiện độ chính xác và giảm thiểu hiện tượng mất bước, nhiều động cơ Step hiện nay đã được tích hợp thêm encoder. Điều này giúp động cơ bước có thể hoạt động theo kiểu vòng kín, gần giống như động cơ Servo, với khả năng điều khiển vị trí chính xác hơn.
Lập Trình và Điều Khiển:
+ Động cơ Step: Lập trình với động cơ Step rất đơn giản, bạn chỉ cần tính toán số bước (mỗi bước tương ứng với một góc quay) và điều khiển vị trí dựa trên số bước cần thiết.
+ Động cơ Servo: Để điều khiển động cơ Servo, bạn cần sử dụng bộ mã hóa (encoder) để đếm số xung. Khi đủ số xung cần thiết, động cơ sẽ dừng lại ở vị trí yêu cầu, giúp đảm bảo độ chính xác cao.
Kết Luận
Cả động cơ Servo và động cơ Step đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau trong công nghiệp. Động cơ Servo thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và phản hồi liên tục, trong khi động cơ Step là lựa chọn tuyệt vời cho các hệ thống có yêu cầu về mô-men lực lớn và ít phải bảo dưỡng.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cách lập trình và ứng dụng các hệ thống động cơ trong công nghiệp, hãy tham gia các khóa học Tủ Điện và Lập Trình PLC tại PLCTECH để phát triển kỹ năng chuyên môn trong lĩnh vực tự động hóa:
Địa chỉ đào tạo
Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy Xem bản đồ
HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức Xem bản đồ
Liên hệ
Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)
Website: https://plctech.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN
