Driver Servo Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Điểu Khiển

Driver Servo là một thiết bị cực kỳ quan trọng, nó kết hợp với động cơ Servo để hợp thành hệ thống Servo. Được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống điều khiển tự động hóa dây chuyền sản xuất công nghiệp. Vậy Driver Servo là gì? Cấu tạo và nguyên lý điều khiển của nó ra sao? Mời bạn đọc tìm hiểu qua bài viết ngắn này nhé.

Nội dung bài viết:

Driver Servo là gì?

Tóm lại: Driver Servo, hay Servo Drive, bộ điều khiển Servo, là một thành phần cực kỳ quan trọng của một hệ thống Servo. Đóng vai trò như “bộ não” của hệ thống, để điều khiển động cơ servo hoạt động theo lệnh được lập trình sẵn.

Chức năng chính của Drive Servo là nhận các lệnh từ bộ điều khiển trung tâm ( từ plc, máy tính…) và chuyển đổi thành các tín hiệu điện để điều khiển vị trí, tốc độ, momen của servo motor. Lúc này động cơ sẽ chạy chính xác theo lệnh từ plc, máy tính.

Nhiều người thường nhầm lẫn giữa driver servo và biến tần. Cả hai đều là thiết bị điều khiển động cơ, nhưng chúng có những điểm khác biệt cơ bản:

Drive Servo:

Độ chính xác: Độ chính xác cao, đặc biệt trong điều khiển vị trí và tốc độ
Sử dụng điều khiển hồi tiếp vòng kín, nó liên tục nhận tín hiệu phản hồi từ encoder của động cơ để điều chỉnh hoạt động, đảm bảo độ chính xác cao.
Ứng dụng: Thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như robot, máy CNC, máy đóng gói,…

Biến tần:

Độ chính xác: Độ chính xác thấp hơn Drive Servo
Có nhiều phương pháp điều khiển: vòng kín, vòng hở, V/f,…
Ứng dụng: Biến tần thường được dùng để điều khiển tốc độ chuyển động động cơ như băng tải, bơm và quạt, thang máy, biến tần cho cẩu trục, máy móc công nghiệp,…

Cấu tạo và nguyên lý điều khiển Servo Drive

Cấu tạo servo drive

Cấu tạo chi tiết của một drive AC servo có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và loại động cơ servo được sử dụng. Nhưng về cơ bản, nó bao gồm các thành phần chính sau đây:

Bộ phận cung cấp điện:

Chỉnh lưu
Bộ lọc
Bộ biến đổi

Bộ điều khiển:

Vi điều khiển: Nhận tín hiệu xung từ PLC và Encoder, thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác các tính toán điều khiển các thành phần khác và giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Đồng thời truyền lệnh đến động cơ Servo.
Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình điều khiển, các thông số cài đặt ( momen, tốc độ, vị trí mong muốn) và dữ liệu quá trình khởi động, chạy vị trí,…
Giao diện: Cho phép kết nối với các thiết bị khác như PLC, máy tính thông qua các cổng như RS232, RS485, Ethernet,…

Bộ khuếch đại: Có tác dụng tăng cường xung điện áp, dòng điện điều khiển để có đủ công suất điều khiển động cơ AC servo. Đồng thời bảo vệ Servo motor khỏi quá tải, quá dòng.

Bộ mã hóa:

Đọc dữ liệu từ encoder của motor để xác định vị trí, tốc độ và gia tốc của động cơ Servo.
So sánh dữ liệu hồi tiếp với dữ liệu đặt và hiệu chỉnh tín hiệu điều khiển cho Servo Motor

Các mạch bảo vệ:

Bảo vệ quá dòng
Bảo vệ quá áp
Bảo vệ quá nhiệt

Nguyên lý điều khiển servo driver

Đầu tiên, Servo Driver nhận tín hiệu lệnh điều khiển từ bộ điều khiển trung tâm (PLC, máy tính…) về vị trí, tốc độ hoặc mô-men xoắn mong muốn. Sau đó, nó sẽ so sánh tín hiệu nhận được với tín hiệu phản hồi từ encoder (bộ mã hóa) của động cơ. Và tiến hành tính toán ra sai số giữa vị trí, tốc độ thực tế của motor servo so với giá trị mong muốn.

Dựa trên sai số đã tính toán, Servo Drive sẽ phát xung điều khiển mới gửi đến động cơ servo, điều chỉnh tần số và biên độ của dòng điện cung cấp cho motor servo để giảm thiểu sai số đến khi động cơ hoạt động chính xác.

Quá trình so sánh, tính toán và điều khiển diễn ra liên tục tạo thành một vòng kín, giúp động cơ servo luôn đạt được yêu cầu về vị trí, tốc độ hoặc mô-men xoắn.

Các tính năng và lợi ích của AC Servo Driver

Driver Servo sử dụng truyền động điều khiển hồi tiếp vòng kín nên có thể điều khiển chính xác:

Đạt độ chính xác về vị trí
Điều khiển torque (momen xoắn)
Tốc độ motor

Ngoài ra, nó còn có nhiều ưu điểm nổi bật như phản hồi nhanh, điều khiển đồng bộ, chức năng cam, hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông, độ ổn định cao.

Với những tính năng vượt trội, Drive AC Servo đã trở thành một giải pháp không thể thiếu trong các hệ thống tự động hóa hiện đại.

Nâng cao hiệu suất sản xuất
Giảm thiểu thời gian chết
Tiết kiệm năng lượng
Tăng tuổi thọ của thiết bị
Linh hoạt trong thiết kế hệ thống

Ứng dụng của Servo driver trong các máy công nghiệp

Nhờ khả năng điều khiển chính xác, linh hoạt và ổn định, Drive AC Servo đã đóng góp rất nhiều trong các hệ thống tự động hóa hiện đại, đặc biệt là trong các máy móc công nghiệp.

Dưới đây là một số ứng dụng động cơ và drive servo điển hình:

Công nghiệp: Robot công nghiệp, máy CNC (Computer Numerical Control), máy đóng gói, máy in…
Tự động hóa: Điều khiển van, cửa, băng tải…
Y tế: Thiết bị y tế, robot phẫu thuật…

Một số lưu ý khi lựa chọn Driver Servo cho động cơ Servo

Việc lựa chọn đúng loại Driver Servo cho động cơ Servo là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Dưới đây là một số lưu ý cần quan tâm khi lựa chọn:

Công suất của bộ điều khiển phải lớn hơn hoặc bằng công suất của Motor Servo.
Dòng định mức của bộ điều khiển phải phù hợp với điện định mức của động cơ. Đồng thời cũng cần xem xét đến dòng điện đỉnh của động cơ khi thực hiện các hoạt động khởi động hoặc tăng tốc đột ngột.
Điện áp cung cấp cho bộ điều khiển phải tương thích với điện áp của nguồn điện và động cơ.
Tần số làm việc của bộ điều khiển phải đảm bảo động cơ có thể đạt được tốc độ tối đa mong muốn.

=> Xem thêm: Cách chọn biến tần phù hợp

Một số dòng sản phẩm Drive Servo phổ biến hiện nay

Thị trường Drive Servo hiện nay vô cùng đa dạng với nhiều thương hiệu và dòng sản phẩm khác nhau, mỗi loại đều có những ưu điểm và ứng dụng riêng. Dưới đây là một số dòng sản phẩm phổ biến:

Yaskawa Sigma 5
Yaskawa Sigma 7
Yaskawa Sigma 10
Yaskawa MP3200iec
Yaskawa MP3300iec
Yaskawa MP2310iec

Chúng ta vừa cùng nhau tìm hiều về Driver Servo, hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc, câu hỏi hoặc cần biết thêm thông tin, bạn đọc vui lòng liên hệ Nam Phương Việt qua số hotline 0903 803 645 để được hỗ trợ.