Tải bản đầy đủ

Đồ án môn học: Tìm hiểu về hệ truyền động điện servo

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
*********

ĐỒ ÁN

MÔN:  ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN
ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ HỆ TĐĐ SERVO
Giáo viên hướng dẫn



Nhóm sinh viên thực hiện

:  

Lớp




THs Nguyễn Đăng Khang

1. Nguyễn Thanh Hiếu
2.Trần Văn Thái
                                         3. Cao Xuân Hướng
                               4.Phan Thanh Liêm

ĐH Tự Động Hóa 2_K5

                                                                                                 

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Tháng 12 năm 2012

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
eee

_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________


_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


_______________________________________________________
_______________________________________________________

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật,đặc biệt là ngành điện­tự 
động hóa đã  ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp.Đối với điều khiển chuyển 
động trong các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao,việc điều khiển tốc độ hay vị 
trí của các cơ cấu cơ học là hết sức quan trọng.
       Một trong những máy móc thông dụng là động cơ, được sử  dụng rất rộng  
rãi  trong các lĩnh vực.Chính vì thế  việc điều khiển động cơ  và ghép nối chúng 
thành một hệ truyền động  tự  động là vô cùng quan trọng để  tính toán sử  dụng  
động cơ.
Sau một thời gian làm việc,nghiên cứu,tham khảo chúng em đã hoàn thành đề tài  
“Tìm hiểu về  Hệ  TĐĐ servo”.Bài làm còn dựa trên nhiều lý thuyết,vì vậy 
chúng em đang hoàn thiện và cố gắng thực hiện trong thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN ĐĂNG KHANG và các thầy cô trong 
bộ môn đã giúp nhóm em hoàn thành đồ án này.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


MụcLục
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TĐĐ SERVO .....................................3
1 Hệ tđđ servo .........................................................................................................3
2 Đặc điểm hệ tđđ servo........................................................................................8

CHƯƠNG II:CƠ  SỞ  LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN  ĐỘNG  SERVO............11
1 Sơ đồ khối...........................................................................................................11
2 Sơ đồ nguyên lí.......................................................................................11
2.1 Các phần củamột dc servo.....................................................12
2.2 Servo vàđiềubiếnđộrộngxung..............................................12
2.3 Điềukhiển servo.......................................................................14
3 Cácmạchvòngđiềukhiển.......................................................................15

CHƯƠNG III:TÌM HIỂU VỀ AC SERVO MOTOR VÀ DRIVER 
SGDHSIGMA II­YASKAWA..............................................................................16
1 Thông số kĩ thuật................................................................................................16
1.1 Sự khác biệt so với  motor thường...............................................................17
1.2 Các loại và tính năng của servo motor..........................................................20
1.3 Servo Amplifiers...............................................................................................24
2 Sơ đồ đấu dây.................................................................................................................27
3. Thông số cài đặt và tham số............................................................................32
3.1 Cài đặt theo đặc điểm thiết bị......................................................................33
3.2 Cài đặt theo máy chủ điều khiển.................................................................40
3.3 Thiết lập Servo Amplifiers.............................................................................55
3.4 Thiết lập chức năng dừng..............................................................................58

CHƯƠNG IV ỨNG  DỤNG  SERVO MOTOR.................................................61
4.1 Làm phim..........................................................................................................62
4.2 Máy hàn.........................................................................................................................63
4.3 Băng tải.........................................................................................................................64
4.4 Máy khoan.........................................................................................................65
4.5 Máy dán nhãn...............................................................................................................66
4.6 Hướng phát triển........................................................................................................69
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


CHƯƠNG V KẾT LUẬN.....................................................................................70

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ TĐĐ SERVO
1. Hệ TĐĐ servo.
Nó là một hệ thống để kiểm soát dụng cụ cơ khí phù hợp với biến đổi vị trí 
hoặc tốc độ mục tiêu giá trị.

Cơ cấu định vị:
Hệ thống servo không đơn giản chỉ là một phương pháp thay thế điều khiển vị trí 
và tốc độ của các cơ cấu cơ học, ngoài những thiết bị cơ khí đơn giản, hệ thống 
servo bây giờ đã trở thành một hệ thống điều khiển chính trong phương pháp 
điều khiển vị trí và tốc độ. Sau đây là một số ví dụ về các cơ cấu định vị:
Cơ cấu định vị đơn giản :
Các vị dụ về cơ cấu này đó là xy lanh hay trục cam hay bộ ly hợp và phanh hãm

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Ưu điểm của cơ cấu này đó là đơn giản, rẻ tiền, và có thể hoạt động ở tốc độ 
cao.
Cơ cấu định vị linh hoạt điều khiển bởi servo motor
Cơ cấu này có thể được điều khiển vòng hở, nửa kín hay vòng kín

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Ưu điểm của cơ cấu này đó là độ chính xác và đáp ứng tốc độ cao, có thể dễ 
dàng thay đổi vị trí đich và tốc độ của cơ cấu chấp hành.
Cơ cấu chuyển động định hướng
Cơ cấu này chuyển động theo hướng nhất định được chỉ định từ bộ điều khiển. 

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Chuyển động có thể là chuyển động tịnh tiến hay quay.

Ưu điểm là cơ cấu chấp hành đơn giản và nâng cao tuổi thọ hộp số truyền động 
(do truyền động khá êm).
Backlash và hiệu chỉnh:
Backlash hiểu nôm na đó là giới hạn chuyển động của một hệ thống servo.Tất 
cả các thiết bị cơ khí đều có một điểm trung tính giữa chuyển động hoặc quay 
theo chiều dương và âm (cũng giống như động cơ trước khi đảo chiều thì vận 
tốc phải giảm về 0). Xét một chuyển động tịnh tiến lui và tới như trong hình sau:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Chuyển động tính tiến này được điều khiển bởi một động cơ servo.Chuyển 
động tới và lui được giới hạn bởi một khoản trống như trong hình. Như vậy 
động cơ sẽ quay theo chiều dương hoặc chiều âm theo một số vòng nhất định để 
chuyển động của thanh quét lên toàn bộ khoản trống đó nhưng không được vượt 
quá khoản trống (đây là một trong những điều kiện cốt lõi của việc điều khiển 
động cơ servo). Giới hạn này được gọi là backlash. Tuy nhiên trong thực tế độ 
động cơ quay những vòng chính xác để con trượt trựơt chính xác và quét lên toàn 
bộ khoản trống trên là rất khó thực hiện nếu không có một sự bù trừ cho nó. Và 
trong hệ thống servo nhất thiết có những hàm lệnh thực hiện việc bù trừ, hiệu 
chỉnh này. Như trong hình vẽ
trên, hệ thống servo gởi xung lệnh hiệu chỉnh cộng/trừ số lượng xung lệnh điều 
khiển và các xung lệnh hiệu chỉnh này sẽ không được tính đến trong bộ đếm 
xung. 
Hệ thống điều khiển
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Có ba dạng :
Điều khiển vòng hở:

Nghĩa là bộ điều khiển vị trí chỉ đặt lệnh cho động cơ quay mà thôi.
Điều khiển nửa kín:

 Ở đây số vòng quay của step motor được mã hóa và hồi tiếp về bộ điều khiển vị 
trí. Nghĩa là đến đây thì động cơ step chỉ quay một số vòng nhất định tùy thuộc 
vào “ lệnh” của bộ điều khiển vị trí, nói cách khác bộ điều khiển vị trí có thể ra 
lệnh cho chạy hoặc dừng động cơ theo một lập trình sẵn có tùy thuộc vào ý đồ 
của người thiết kế.
Điều khiển vòng kín

Vòng hồi tiếp lúc này không phải hồi tiếp từ trục động cơ về mà vòng hồi tiếp 
lúc này là hồi tiếp vị trí của bàn chạy thông qua một thướt tuyến tính. Lúc này bộ 
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


điều khiển vị trí không điều khiển số vòng quay của motor nữa mà nó điều khiển 
trực tiếp vị trí của bàn chạy. Nghĩa là các sai số tĩnh do sai khác trong các bánh 
răng hay hệ thống truyền động được loại bỏ.
Cấu hình của hệ thống servo:

Động cơ servo 
Sự khác biệt của động cơ servo so với những động cơ sử dụng cảm ứng từ nói 
chung là nó có một máy dò để phát hiện tốc độ quay và vị trí.

Bộ điều khiển (Tính hiệu đầu vào)
Điều khiển tốc độ đông cơ servo quay với một tốc độ tương ứng với tính hiệu 
điện áp đầu vào. VÌ vậy nó giám sát tốc độ quay của đông cơ trong mọi thời 
điểm.

2.Đặc điểm hệ TĐĐ servo.
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Dải công suất có giới hạn trên khoảng 30 kW. Vì hệ TĐ không cần được thiết 
kế cho chế độ dài hạn
Quan trọng hơn là giá trị mômen danh định Mb mà hệ TĐ có thể tạo nên và 
khả năng quá tải mômen ngắn hạn (Mmax/Mb), gắn liền với tốc độ quay tối đa 
Nmax cũng như phạm vi ĐK tốc độ quay, bao gồm cả hai chiều và tốc độ quay 
bằng không. Số liệu về khả năng độ chính xác chạy đồng đều ở tốc độ quay 
thấp tới mức nào, cần được bổ sung vào tài liệu kỹ thuật. Đối với ĐK đặt vị trí 
hay đặt góc còn cần thêm cả các số liệu về độ phân giải của vị trí.
   Hiện tại có thể coi các thông số danh định sau đây là giá trị định hướng cho 
hệ TĐ Servo:  
+Mômen quay danh định Mb:  tới 200 Nm  (đôi khi có thể tới 500 Nm) 
+Quá tải mômen quay Mmax/Mb:  3 ... 10 
+Giới hạn trên của tốc độ quay Nmax: 20.000 min­1
+Độ phân giải đo vị trí trục động cơ: tối đa 4.600.000 bước ứng với 0.00010
+Giới hạn dưới của tốc độ quay vẫn bảo đảm quay tròn đều: 0.01 min­1
+Khả năng lặp lại của chuyển động thẳng phía sau hộp số: 0.1 µm  
2.1.Đặc điểm 
♦ Khả năng quá tải về mômen quay cao (Mmax/Mb ≈ 4 ... 10) 
♦ Khả năng giá tốc lớn (dω/dt|max  = Mmax/Jges), vốn được coi là đặc điểm 
quan trọng của các kết cấu trục chuyển động, dẫn đến đòi hỏi động cơ và các 
kết cấu đi kèm (hộp số, côn nối) cần phải có quán tính nhỏ (FI nhỏ)
 ♦ Công suất động tối đa lớn (limit dynamic power) theo định nghĩa (Biến thiên 
của công suất L = Mmax ⋅ |dω /dt|max)
 ♦ thông thường cần có một phạm vi rộng ĐK tốc độ tuyến tính (kể cả tốc độ 
quanh điểm đứng im!)

2.2Một số đòi hỏi khác về kết cấu đối với hệ 
TĐServo: 
Thoát nhiệt tốt kể cả ở trạng thái đứng im (dự kiến sẵn làm mát độc 
lập) 
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Ngăn ngừa truyền nhiệt qua trục động cơ tới đối tượng TĐ (tới phụ 
tải) 
(đòi hỏi về cấp chính xác đối với máy công cụ, động cơ KĐB bất lợi với vai 
trò 
động cơ ĐK vì có tổn thất lớn trong 
Rotor) 
Sự đồng đều của chuyển động (trước hết ở tốc độ quay nhỏ) 
Tích hợp động cơ ĐK trực tiếp vào đối tượng 
TĐ 
(kết cấu gọn, 
bền) 
Tích hợp khâu đo tốc độ quay và vị trí vào động cơ 
ĐK(tiết kiệm không gian và hạ giá thành) 
Hình 2:Tích hợp động cơ và cảm 
biến đo vị trí,đo tốc độ quay(nhỏ 
gọn,giá thành hạ)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Hình 3:Tích hợp động cơ điều khiển và 
trục vit bi thành hệ truyền động tuyến tính giả.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


CHƯƠNG II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG 
SERVO
1.Sơ đồ khối.

Hình 4:Sơ đồ khối của hệ truyền động servo.
2.Sơ đồ nguyên lý.
Động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở ­ ta cấp điện 
để động cơ quay nhưng chúng quay bao nhiêu thì ta không biết, kể cả đối với 
động cơ bước là động cơ quay một góc xác định tùy vào số xung nhận 
được.Việc thiết lập một hệ thống điều khiển để xác định những gì ngăn cản 
chuyển động quay của động cơ hoặc làm động cơ không quay cũng không dễ 
dàng.
Mặt khác, động cơ servo được thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng 
kín.Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển.Khi động cơ 
quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bầt 
kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận 
thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục 
chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác.
Động cơ servo có nhiều kiểu dáng và kích thước, được sử dụng trong nhiếu 
máy khác nhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô hình máy 
bay và xe hơi. Ứng dụng mới nhất của động cơ servo là trong các robot, cùng 
loại với các động cơ dùng trong mô hình máy bay và xe hơi. 

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


2.1.Các phần của một servo­ Động cơ 1 chiều (motor)
­ Biến trở ( potentiometer)
­ Hộp giảm tốc (gear box) 
­ Mạch điều khiển ( Electronic board)
­ Vỏ (cover)
­ Dây tín hiệu ( signal wire)

Động cơ và vôn kế nối với mạch điều khiển tạo thành mạch hồi tiếp vòng 
kín.Cả mạch điều khiển và động cơ đều được cấp nguồn DC (thường từ 4.8 ­ 
7.2 V).
Để quay động cơ, tín hiệu số được gới tới mạch điều khiển. Tín hiệu này 
khởi động động 
cơ, thông qua chuỗi bánh răng, nối với vôn kế. Vị trí của trục vôn kế cho biết 
vị trí trục ra của servo.Khi vôn kế đạt được vị trí mong muốn, mạch điều khiển 
sẽ tắt động cơ.
Động cơ servo được thiết kế để quay có giới hạn chứ không phải quay liên 
tục 
như động cơ DC hay động cơ bước.
Công dụng chính của động cơ servo là đạt được góc quay chính xác trong 
khoảng từ 900­ 1800. Việc điều khiển này có thể ứng dụng để lái robot, di 
chuyển các tay máy lên xuống, quay một cảm biến để quét khắp phòng
2.2. Servo và điều biến độ rộng 
xung.
Trục của động cơ servo được định vị nhờ vào kỹ thuật gọi là đi62u biến độ 
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


rộng xung (PWM).Trong hệ thống này, servo là đáp ứng của một dãy các xung 
số ổn định. Cụ thể hơn, mạch điều khiển là đáp ứng của một tín hiệu số có các 
xung biến đổi từ 1 ­ 2 ms. Các xung này được gởi đi 50 lần/giây. Chú ý rằng 
không phải số xung trong một giây điều khiển servo mà là chiều dài của các 
xung.Servo đòi hỏi khoảng 30 ­ 60 xung/giây.Nếu số này qua thấp, độ chính xác 
và công suất để duy trì servo sẽ giảm.
Với độ dài xung 1 ms, servo được điều khiển quay theo một chiều (giả sử là 
chiều kim đồng hồ như Hình 5) 

Hình 5
Với độ dài xung xung 2 ms, servo quay theo chiều ngược lại. Kỹ thuật này còn 
được gọi là tỉ lệ số ­ chuyển động của servo tỉ lệ với tín hiệu số điều khiển.
Công suất cung cấp cho động cơ bên trong servo cũng tỉ lệ với độ lệch giữa vị 
trí hiện tại của trục ra với vị trí nó cần đến.Nếu servo ở gần vị trí đích, động cơ 
được truyền động với tốc độ thấp.Điều này đảm bảo rằng động cơ không vượt 
quá điểm định đến.Nhưng nếu servo ở xa vị trí đích nó sẽ được truyền động với 
vận tốc tối đa để đến đích càng nhanh càng tốt.Khi trục ra đến vị trí mong 
muốn, động cơ giảm tốc.Quá trình tưởng chừng như phức tạp này diễn ra trong 
khoảng thời gian rất ngắn ­ một servo trung bình có thể quay 60  trong vòng ¼ ­ 
o
½ giây.
Các servo khác nhau ở góc quay được với cùng tín hiệu 1 ­ 2 ms (hoặc bất kỳ) 
được cung cấp.Các servo chuẩn được thiết kế để quay tới và lui từ 900 ­ 1800 khi 
được cung cấp toàn bộ chiều dài xung. Phần lớn servo có thể quay được 1800 
hay gần 1800
Nếu ta cố điều khiển servo vượt quá những giới hạn cơ học của nó , trục ra của 
động cơ sẽ đụng vật cản bên trong, dẫn đến các bánh răng bị mài mòn hay bị rơ. 
Hiện tượng này kéo dài hơn vài giây sẽ làm bánh răng của động cơ bị phá hủy. 

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


Hình 6:Mạch điện tử servo anlog
2.3.Điều khiển servo.

.
Hình 7: Điều khiển servo sử dụng AVR

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG 
ĐIỆN    


3.Các mạch vòng điều khiển.
3.1.Mạch vòng điều khiển tốc độ.

3.2.Mạch vòng điều khiển mômen.

3.3.Mạch vòng điều khiển vị trí.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


CHƯƠNG 3:Tìm hiểu về AC Servo motor và 
DriverSGDH
 
    Sigma II ­ Yaskawa 
.
1.Thông số kỹ thuật.
Hình thức bên ngoài và  tên .

Mẫu số
Tiêu chuẩn servomotor

Công suất của sevomotor
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


Encoder series
Mã 
số
1
1
A
B
C

Thông số kỹ thuật

SGMAH

SGMPH

SGMGH SGMUH

SGBMH

16­bit mã hóa tuyệt 
đối
17­bit mã hóa tuyệt 
đối
13­bit mã hóa gia 
tăng
16­bit mã hóa gia 
tăng
17­bit mã hóa gia 
tăng

Tiêu 
chuẩn
­

Tiêu 
chuẩn
­

­

­

­

Tiêu 
chuẩn
­

Tiêu 
chuẩn
­

Tiêu 
chuẩn
­

­

­

­

Tiêu 
chuẩn

Tiêu 
chuẩn

Tiêu 
chuẩn

Tiêu 
Tiêu 
chuẩn
chuẩn
Tùy chọn Tùy chọn
­

­

1.1.Sự khác biệt so với motor thường:
Về kết cấu và hoạt đông của động cơ servo về cơ bản giống động cơ 
thường.Nhưng nó được thiết kế để đáp ứng độ chính xác cao, tốc độ cao, tần số cao 
kiểm soát tốc độ và vị trí của các phương tiên cơ khí.
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


Không phải bất kì động cơ nào cũng có thể dùng làm động cơ servo.  Động cơ servo 
là động cơ hoạt động dựa theo các lệnh điều khiển vị trí và tốc độ. Chính vì thế nó 
phải được thiết kế sao cho các đáp ứng là phù hợp với nhu cầu điều khiển. Về cơ 
bản thì một servo motor và một động cơ bình thường giống nhau về mặc cấu tạo 
và nguyên lý hoạt động ( cũng có phần cảm phần ứng, khe hở từ thông, cách đấu 
dây … ). Tuy nhiên tuỳ theo nhu cầu điều khiển mà nó có một số điểm cải tiến hơn 
(dành cho những mục đích đặc biệt) so với động cơ thường. Sau đây là một vài ví 
dụ về nét đặt trưng của động cơ servo:
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 khoảng 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..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.

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


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 .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 ta biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong 
Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


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. 
1.2.Các loại và tính năng của Servo Motors:
Động cơ Servo được phân loại thành các động cơ servo DC, động cơ servo AC, và 
động cơ bước.
Có hai loại động cơ servo AC , động cơ servo đồng bộ và động servo loại cảm ứng.
Phân loại động cơ servo:

Nét đặc trưng của mỗi động cơ servo:

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội                      ĐỒ ÁN MÔN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN   


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×