GEAR MOTORS

GEARBOXES

FREQUENCY INVERTER

ELECTRICAL MOTORS

CENTRIFUGAL PUMPS

SUBMERSIBLE PUMPS

BƠM TRỤC VÍT SEEPEX

So sánh sự khác nhau giữa động cơ Bước và động cơ Servo

 * STEP MOTOR: 

Động cơ bước, được điều khiển bởi một xung DC, Mômen là tương đối nhỏ,ít dùng hơn các hệ thống tự động điều khiển chính xác, nó có một nhược điểm là dễ dàng bị mất bước hay gọi là trượt bước. Điều khiển vòng kín của động cơ bước không chính xác bằng AC servo.

AC SERVO MOTOR:
1. Tăng tốc độ đáp ứng tốc độ:
Các động cơ bình thường, muốn chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác thì cần có một khoản thời gian quá độ. 

Trong một số nhu cầu điều khiển, đòi hỏi động cơ phải tăng/giảm tốc nhanh chóng để đạt được một tốc độ mong muốn trong thời gian ngắn nhất, hoặt đạt được một vị trí mong muốn nhanh nhất. Ví dụ bạn muốn điều khiển một cơ cấu từ vị trí X đến vị trí X’, ban đầu khi ở xa vị trí X’ thì động cơ quay với vận tốc lớn để tăng tốc, tuy nhiên khi đến gần X’ đòi hỏi động cơ cần giảm tốc tức thì để có thể đạt được vị trí mong muốn một cách chính xác và loại trừ sự vọt lố vị trí. Các động cơ thường không thể đáp ứng được điều này. Để động cơ đáp ứng được những yêu cầu trên thì nó phải được thiết kế sao cho rút ngắn đáp ứng tốc độ của động cơ. 

Muốn như vậy ta cần giảm moment quán tính và tăng dòng giới hạn cho động cơ. Để giảm moment quán tính thì động cơ servo được giảm đường kính rotor và loại bỏ các cơ cấu sắt không cần thiết. Để tăng dòng giới hạn, động cơ servo có thể sử dụng sắt Ferrit để làm mạch từ và thiết kế hình dạng lõi sắt cho phù hợp. Đối với động cơ nam châm vĩnh cữu thì nó cần được thiết kế sao cho ngăn cản được sự khử từ (hình dạng mạch từ) và tăng khả năng từ tính của nam châm (sử dụng nam châm đất hiếm rare earth magnet.

2. Tăng khả năng đáp ứng:
Đáp ứng ở đây cần được hiểu đó là sự tăng/giảm tốc cần phải “mềm” nghĩa là gia tốc là một hằng số hay gần như là một hằng số.
Một số động cơ như thang máy hay trong một số băng chuyền đòi hỏi đáp ứng tốc độ của cơ cấu phải “mềm”, tức là quá trình quá độ vận tốc phải xảy ra một cách tuyến tính. Để làm được điều này thì cuộn dây trong động cơ phải có điện cảm nhỏ nhằm loại bỏ khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện do mạch điều khiển yêu cầu. Các động cơ servo thuộc loại này thường được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trong mạch và có khả năng thu hẹp các vòng từ trong mạch từ khe hở không khí.

3. Mở rộng vùng điều khiển (control range):
Một số yêu cầu trong điều khiển cần điều khiển động cơ ở một dải tốc độ lớn hơn định mức rất nhiều. Động cơ bình thường chỉ cho phép điện áp đặt lên nó phải bằng điện áp chịu đựng của động cơ và thông thường không quá lớn so với điện áp định mức.
Động cơ servo thuộc loại này có thiết kế đặt biệt nhằm gia tăng điện áp chịu đựng hoặc tăng khả năng bão hoà mạch từ trong động cơ (nghĩa là động cơ làm việc ở đoạn phía dưới cách xa đoạn cùi chỏ (knee point)). Như vậy động cơ servo thuộc loại này phải được tăng cường cách điện và sử dụng sắt Ferrit hoặc nam châm đất hiếm (rare earth).

4. Khả năng ổn định tốc độ:
Động cơ servo loại này thường được thiết kế sao cho vận tốc quay của nó rất ổn định. 
Như các bạn biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong thực tế. Chính vì thế một động cơ quay 1750 rpm không có nghĩa là nó luôn luôn quay ở 1750 rmp mà nó chỉ dao động quanh giá trị này. Động cơ servo khác biệt với động cơ thường là ở chỗ độ ổn định tốc độ khác cao. Các động cơ servo loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ chính xác (như robot). Nó được thiết kế sao cho có thể gia tăng được dòng từ trong mạch từ lên khá cao và gia tăng từ tính của cực từ. Các rãnh rotor được thiết kế với hình dáng đặc biệt và các cuộn dây rotor cũng được bố trí khác đặc biệt để có thể đáp ứng được yêu cầu này. Một hình ảnh minh hoạ :

5. Tăng khả năng chịu đựng của động cơ:
Một số động cơ servo được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được các tín hiệu điều khiển ở tần số rất và có khả năng chịu được được những yêu cầu tăng tốc bất ngờ từ bộ điều khiển (có thể tạo ra các xung điện hài bậc cao). Những động cơ như thế này thường được cải tiến về phần cơ để có tuổi thọ cao và có thể chống lại được sự hao mòn do ma sát trên ổ bi bạc đạn cũng như trên chổi than (đôi với DC)
Một động cơ servo có thể mang một số đặc điểm trên để phù hợp với nhu cầu điều khiển của người điều khiển. Tổng hợp lại ưu nhược điểm của 2 loại động cơ như bảng bên dưới:

Động cơ bước:

Ưu điểm:
- Có thể điều khiển chính xác góc quay.
- Giá thành thấp.

Nhược điểm:
- Về cơ bản dòng từ driver tới cuộn dây động cơ không thể tăng hoặc giảm trong lúc hoạt động. Do đó, nếu bị quá tải động cơ sẽ bị trượt bước gây sai lệch trong điều khiển.
- Đông cơ bước gây ra nhiều nhiễu và rung động hơn động cơ servo.
- Động cơ bước không thích hợp cho các ứng dụng cần tốc độ cao.

Động cơ servo:

Ưu điểm:
- Nếu tải đặt vào động cơ tăng, bộ điều khiển sẽ tăng dòng tới cuộn dây động cơ giúp tiếp tục quay. Tránh hiện tượng trượt bước như trong động cơ bước.
- Có thể hoạt động ở tốc độ cao.

Nhược điểm:
- Đông cơ servo hoạt động không trùng khớp với lệnh điều khiển bằng động cơ bước.
- Giá thành cao.
- Khi dừng lại, động cơ servo thường dao động tại vị trí dừng gây rung lắc.
Cả hai loại động cơ có những ưu khuyết điểm riêng. Việc lựa chọn loại động cơ nào là tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể.
Dưới đây là bảng so sánh những đặc điểm cơ bản giữa hai loại động cơ: 

 

Động cơ bước

Động cơ servo

Mạch Driver

Đơn giản người dùng có thể chế tạo chúng 

Mạch phức tạp. thông thường người dùng phải mua mạch Driver từ các nhà sản xuất 

Nhiễu và rung động

Đáng kể 

Rất ít 

Tốc độ 

Chậm (tối đa 1000-2000 rpm)

Nhanh hơn (tối đa 3000-5000 rpm)

Hiện tượng trượt bước

Có thể xảy ra (Nếu tải quá lớn) Khó xảy ra

Khó xảy ra (Động cơ vẫn chạy trơn tru nếu tải đặt vào tăng)

Phương pháp điều khiển

Vòng hở (không encoder)

Vòng kín (có encoder)

Giá thành

(Động cơ + driver)

Rẻ 

Đắt

Độ phân giải
 

2 pha PM: 7.5° (48 ppr)
2 pha HB: 1.8° (200 ppr) hoặc 0.9° (400 ppr)
5 pha HB: 0.72° (500 ppr) hoặc 0.36° (1000 ppr)

Phụ thuộc độ phân giải của encoder.
Thông thường vào khoảng 0.36° (1000ppr) – 0.036° (10000ppr)

 

Partner

1. Bonfiglioli.jpg2. Motive.jpg2. xylem.jpg3. goulds.jpg4. Lowara.jpg5. wilo.jpg6. Seepex.png

Thống kê truy cập

Trong ngày
Trong tuần
Trong tháng
Tổng cộng
1080
1080
25421
2632163

Link

Hỗ trợ trực tuyến

 (Mr. Mạnh Hùng – 0902 488879)

 hung.dinh@longminhtech.com

Hỗ trợ kĩ thuật