Auto >> Công nghệ tự động >  >> Sữa chữa ô tô
  1. Sữa chữa ô tô
  2. Bảo dưỡng ô tô
  3. Động cơ
  4. Xe điện
  5. Lái tự động
  6. Bức ảnh ô tô

Động cơ Servo là gì? - Định nghĩa, cách làm việc và các loại

Động cơ Servo là gì?

Động cơ servo (hoặc động cơ servo) là bộ truyền động quay hoặc bộ truyền động tuyến tính cho phép điều khiển chính xác vị trí góc hoặc tuyến tính, vận tốc và gia tốc . Nó bao gồm một động cơ phù hợp được kết hợp với một cảm biến để phản hồi vị trí. Động cơ Servomotors được sử dụng trong các ứng dụng như rô bốt, máy móc CNC hoặc sản xuất tự động.

Nó cũng yêu cầu một bộ điều khiển tương đối phức tạp, thường là một mô-đun chuyên dụng được thiết kế đặc biệt để sử dụng với động cơ servo. Động cơ servomot không phải là một loại động cơ cụ thể, mặc dù thuật ngữ động cơ servo thường được sử dụng để chỉ động cơ phù hợp để sử dụng trong hệ thống điều khiển vòng kín.

Động cơ servo là một phần của hệ thống điều khiển vòng kín và bao gồm một số bộ phận cụ thể là mạch điều khiển, động cơ servo, trục, chiết áp, bánh răng truyền động, bộ khuếch đại và bộ mã hóa hoặc bộ phân giải. Động cơ servo là một thiết bị điện độc lập làm quay các bộ phận của máy với hiệu suất cao và độ chính xác cao.

Trục đầu ra của động cơ này có thể được di chuyển đến một góc, vị trí và vận tốc cụ thể mà động cơ thông thường không có. Động cơ servo sử dụng một động cơ thông thường và kết hợp nó với một cảm biến để phản hồi vị trí.

Bộ điều khiển là bộ phận quan trọng nhất của động cơ servo được thiết kế và sử dụng đặc biệt cho mục đích này. Động cơ servo là một cơ chế vòng kín kết hợp phản hồi vị trí để điều khiển tốc độ và vị trí quay hoặc tuyến tính.

Động cơ được điều khiển bằng tín hiệu điện, tương tự hoặc kỹ thuật số, xác định lượng chuyển động thể hiện vị trí được chỉ huy cuối cùng cho trục. Một loại bộ mã hóa đóng vai trò như một bộ cảm biến cung cấp phản hồi về tốc độ và vị trí. Mạch này được lắp trực tiếp vào vỏ động cơ, thường được trang bị hệ thống bánh răng.

Cơ chế của Động cơ Servo

Động cơ servo là một cơ chế phục vụ vòng kín sử dụng phản hồi vị trí để điều khiển chuyển động và vị trí cuối cùng của nó. Đầu vào cho bộ điều khiển của nó là một tín hiệu (tương tự hoặc kỹ thuật số) đại diện cho vị trí được chỉ huy cho trục đầu ra.

Động cơ được ghép nối với một số loại bộ mã hóa vị trí để cung cấp phản hồi vị trí và tốc độ. Trong trường hợp đơn giản nhất, chỉ vị trí được đo. Vị trí đo của đầu ra được so sánh với vị trí lệnh, đầu vào bên ngoài của bộ điều khiển.

Nếu vị trí đầu ra khác với vị trí yêu cầu, một tín hiệu lỗi sẽ được tạo ra, sau đó làm cho động cơ quay theo một trong hai hướng, nếu cần để đưa trục đầu ra đến vị trí thích hợp. Khi các vị trí tiếp cận, tín hiệu lỗi giảm xuống 0 và động cơ dừng.

Các động cơ servo đơn giản nhất chỉ sử dụng cảm biến vị trí thông qua một chiết áp và điều khiển tiếng nổ của động cơ của chúng; động cơ luôn quay với tốc độ tối đa (hoặc đang dừng lại). Loại động cơ servo này không được sử dụng rộng rãi trong điều khiển chuyển động công nghiệp, nhưng nó là cơ sở của động cơ servo đơn giản và rẻ tiền được sử dụng cho các mô hình điều khiển bằng sóng vô tuyến.

Động cơ servo phức tạp hơn sử dụng bộ mã hóa quay quang học để đo tốc độ của trục đầu ra và bộ truyền động tốc độ thay đổi để điều khiển tốc độ động cơ. Cả hai cải tiến này, thường được kết hợp với thuật toán điều khiển PID, cho phép đưa động cơ servo đến vị trí chỉ huy của nó nhanh hơn và chính xác hơn, ít bị quá tải hơn.

Động cơ servo hoạt động như thế nào?

Động cơ servo là một thiết bị cơ điện tạo ra mô-men xoắn và vận tốc dựa trên dòng điện và điện áp được cung cấp. Động cơ servo hoạt động như một phần của điều khiển vòng kín, cung cấp mô-men xoắn và vận tốc theo lệnh của bộ điều khiển servo sử dụng thiết bị phản hồi để đóng vòng lặp.

Thiết bị phản hồi cung cấp thông tin như dòng điện, vận tốc hoặc vị trí cho bộ điều khiển servo, bộ điều khiển này sẽ điều chỉnh hoạt động của động cơ tùy thuộc vào các thông số được lệnh.

Servos được điều khiển bằng cách gửi một xung điện có độ rộng thay đổi hoặc điều chế độ rộng xung (PWM) qua cáp điều khiển. Có nhịp tim tối thiểu, nhịp tim tối đa và tốc độ lặp lại. Một động cơ servo thường chỉ có thể quay 90 ° theo mỗi hướng. Điều này cộng lại tổng cộng 180 ° chuyển động.

Vị trí trung tính của động cơ được xác định là vị trí mà servo có cùng tiềm năng quay theo cả chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. PWM được gửi đến động cơ xác định vị trí của trục và dựa trên khoảng thời gian của xung được gửi qua cáp điều khiển; rôto quay vào vị trí mong muốn.

Động cơ servo mong đợi một xung sau mỗi 20 mili giây và độ dài của xung xác định quãng đường quay của động cơ. Ví dụ, một xung 1,5ms làm cho động cơ quay sang vị trí 90 °.

Trong thời gian dưới 1,5ms, nó sẽ di chuyển ngược chiều kim đồng hồ về vị trí 0 ° và lâu hơn 1,5ms sẽ quay servo theo chiều kim đồng hồ về vị trí 180 °.

Khi một lệnh di chuyển được đưa ra cho các servo này, chúng sẽ di chuyển vào vị trí và giữ vị trí đó. Nếu một lực bên ngoài tác động vào servo trong khi servo đang giữ một vị trí, thì servo sẽ chống lại việc di chuyển khỏi vị trí đó.

Lực tối đa mà servo có thể tạo ra được gọi là mô-men xoắn của servo. Tuy nhiên, Servos sẽ không giữ vị trí của họ mãi mãi; Xung vị trí phải được lặp lại để yêu cầu servo giữ nguyên vị trí.

Các loại động cơ servo

Servomotors có nhiều kích cỡ và ba loại cơ bản. Ba loại bao gồm xoay theo vị trí, xoay liên tục và tuyến tính.

  • Xoay theo Vị trí Servos xoay 180 độ. Chúng cũng có điểm dừng trong hộp số để bảo vệ trục đầu ra không bị quay quá mức.
  • Một xoay vòng liên tục động cơ servo là một servo có phạm vi chuyển động không giới hạn. Thay vì để tín hiệu đầu vào xác định vị trí mà servo nên quay. Việc quay liên tục của servo liên quan đến đầu vào với tốc độ của đầu ra và hướng. Chuyển động vô hạn của các động cơ này cho phép chúng di chuyển theo cả hướng CW và CCW.
  • Servos tuyến tính sử dụng cơ cấu thanh răng và bánh răng để thay đổi hiệu suất của chúng. Giá đỡ và bánh răng biến đổi chuyển động quay thành chuyển động thẳng.

Sửa chữa động cơ Servo :Quy trình từng bước

Sửa chữa động cơ servo được nhiều người yêu cầu nhưng ít người thành thạo! Có nhiều bước liên quan đến việc sửa chữa động cơ servo; bước khó nhất là sửa chữa phản hồi và sắp xếp lại. Bước nhỏ này là chìa khóa để sửa chữa chính xác động cơ servo, nếu không có sự căn chỉnh hoàn hảo, phần còn lại của sửa chữa động cơ servo là không liên quan.

Để thực hiện căn chỉnh hoàn hảo, một công ty sửa chữa phải sử dụng một hệ thống căn chỉnh rất đắt tiền. Chính vì chi phí này và việc thiếu khả năng sửa chữa các thiết bị điện tử của thiết bị phản hồi mà nhiều công ty sửa chữa không sửa chữa động cơ servo.

Xin mời các bạn xem quy trình sửa chữa động cơ servo của chúng tôi trong video dưới đây. Đây là cách chúng tôi có thể sửa chữa chính xác, thiết kế lại và kiểm tra đầy đủ tải động cơ servo của bạn để sửa chữa hoàn hảo mọi lúc!

Bước-1 Đánh giá ban đầu

Trong quá trình đánh giá, việc kiểm tra bằng mắt được thực hiện để kiểm tra các bộ phận như trục, rãnh then, chuông cuối, kẹp và đầu nối. Sau khi kiểm tra, thử nghiệm so sánh điện áp tăng hoặc thử nghiệm ngắn được thực hiện để kiểm tra xem stato có cần được quấn lại hay không.

Tiếp theo, thử nghiệm điện trở cách điện thường được gọi là thử nghiệm Megger, được thực hiện ở mỗi giai đoạn để đảm bảo rằng cách điện không bị phá vỡ.

Thử nghiệm tiếp theo trong đánh giá là thử nghiệm cân bằng pha, sử dụng đồng hồ đo RMS để đảm bảo các cuộn dây được cân bằng giữa các pha; Ở đây cũng kiểm tra phanh nếu động cơ servo có phanh.

Bước-2 Tháo rời

Đầu tiên, tấm nền được tháo ra, tiếp theo là bộ mã hóa và vỏ bộ mã hóa, trong khi hệ thống cáp được tháo một cách cẩn thận. Sau đó, các chuông cuối được lấy ra và kéo rôto khỏi stato; ở đây rôto và trục được kiểm tra trực quan.

Tiếp theo, các ổ trục và vỏ ổ trục, cũng như phanh, được tháo ra.

Bước-3 Làm sạch

Máy giặt kiềm được sử dụng vì nó tốt hơn cho động cơ của bạn hơn là làm sạch bằng tay hoặc rửa bằng áp lực. Tất cả các bộ phận động cơ của chúng tôi đều được rửa theo cách này.

Bước-4 Thay đổi vòng bi

Điều quan trọng là phải thay mọi vòng bi vì chúng thường là nguyên nhân gây ra hỏng hóc cho động cơ. Chúng tôi chỉ sử dụng vòng bi chất lượng cao đáp ứng hoặc vượt quá tất cả các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Sau khi thay vòng bi, động cơ sẽ được lắp ráp lại.

Bước-5 Thử nghiệm cuối cùng

Để đảm bảo động cơ được sửa chữa hoàn toàn, Tiếp theo, kiểm tra bộ nhớ được thực hiện để đảm bảo sắp xếp lại thiết bị phản hồi. Sau khi quá trình sửa chữa được kiểm tra và xác minh đầy đủ, động cơ đã được sơn và sẵn sàng gửi lại cho bạn, sẵn sàng sử dụng!

Ưu điểm của Động cơ Servo

Ưu điểm của Động cơ Servo là:

  • Công suất đầu ra cao so với kích thước và trọng lượng của động cơ.
  • Bộ mã hóa xác định độ chính xác và độ phân giải.
  • Hiệu quả cao. Nó có thể đạt tới 90% khi tải nhẹ.
  • Tỷ lệ mômen quán tính cao. Động cơ Servo có thể tăng tốc tải nhanh chóng.
  • Có công suất liên tục gấp 2-3 lần trong thời gian ngắn.
  • Có mô-men xoắn định mức cao hơn 5-10 lần trong thời gian ngắn.
  • Động cơ servo đạt được tốc độ cao ở giá trị mô-men xoắn cao.
  • Yên lặng ở tốc độ cao.
  • Việc sử dụng bộ mã hóa mang lại độ chính xác và độ phân giải cao hơn với điều khiển vòng kín.

Nhược điểm của Động cơ Servo

Những nhược điểm hàng đầu của Động cơ Servo là:

  • Servos Motors yêu cầu điều chỉnh để ổn định vòng phản hồi.
  • Mô tơ Servo sẽ trở nên khó đoán khi có thứ gì đó bị hỏng. Vì vậy, cần phải có các mạch an toàn.
  • Bộ điều khiển phức tạp yêu cầu bộ mã hóa và hỗ trợ điện tử.
  • Mô-men xoắn cực đại được giới hạn trong chu kỳ làm việc 1%. Động cơ Servo có thể bị hỏng do quá tải liên tục.
  • Hộp số thường được yêu cầu để cung cấp năng lượng ở tốc độ cao hơn.
  • Chi phí hệ thống tổng thể cao hơn và chi phí lắp đặt của hệ thống Động cơ Servo có thể cao hơn so với động cơ bước do yêu cầu về các thành phần phản hồi.

Các ứng dụng công nghiệp phổ biến cho động cơ servo

Động cơ servo nhỏ và hiệu quả nhưng rất quan trọng để sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển vị trí chính xác. Động cơ servo được điều khiển bởi một tín hiệu (dữ liệu) hay còn gọi là bộ điều chế độ rộng xung (PWM). Dưới đây là một số ứng dụng động cơ servo phổ biến hơn được sử dụng ngày nay.

  • Người máy: Một động cơ servo ở mọi "khớp" của rô-bốt được sử dụng để kích hoạt các chuyển động, tạo cho cánh tay rô-bốt góc chính xác của nó.
  • Dây curoa băng tải: Động cơ servo di chuyển, dừng và khởi động các băng tải mang sản phẩm đến các công đoạn khác nhau, chẳng hạn như đóng gói / đóng chai và dán nhãn sản phẩm.
  • Lấy nét tự động của Máy ảnh: Một động cơ servo có độ chính xác cao được tích hợp trong máy ảnh sẽ điều chỉnh ống kính của máy ảnh để làm sắc nét những hình ảnh mất nét.
  • Xe rô-bốt: Thường được sử dụng trong các ứng dụng quân sự và kích nổ bom, động cơ servo điều khiển các bánh xe của xe robot. Và tạo ra đủ mô-men xoắn để di chuyển, dừng và khởi động xe một cách trơn tru cũng như kiểm soát tốc độ của nó.
  • Hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời: Động cơ servo điều chỉnh góc của các tấm pin mặt trời suốt cả ngày để mỗi tấm pin tiếp tục hướng về phía mặt trời, khai thác năng lượng tối đa từ lúc mặt trời mọc cho đến lúc mặt trời lặn.
  • Máy cắt kim loại &máy tạo hình kim loại: Động cơ servo cung cấp khả năng điều khiển chuyển động chính xác cho máy phay, máy tiện, mài, định tâm, đục lỗ, ép và uốn trong chế tạo kim loại cho các vật dụng như nắp lọ đến bánh xe ô tô.
  • Định vị Ăng-ten: Động cơ servo được sử dụng trên cả trục truyền động góc phương vị và độ cao của ăng ten và kính thiên văn, chẳng hạn như những động cơ được sử dụng bởi Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAO).
  • Chế biến gỗ / CNC: Động cơ servo điều khiển các cơ chế bào gỗ (máy tiện) định hình chân bàn và trụ cầu thang. Ví dụ:cũng như khoan và khoan các lỗ cần thiết để lắp ráp các sản phẩm đó sau này trong quá trình này.
  • Hàng dệt: Động cơ servo điều khiển máy dệt và kéo sợi công nghiệp, máy dệt và máy dệt kim để sản xuất hàng dệt như thảm và vải cũng như các mặt hàng có thể mặc được như tất, mũ, găng tay và găng tay.
  • Máy in / Máy in: Servo motors stop and start the print heads precisely on the page as well as move paper along to print multiple rows of text or graphics in exact lines, whether it’s a newspaper, a magazine, or an annual report.
  • Automatic Door Openers: Supermarkets and hospital entrances are prime examples of automated door openers controlled by servo motors. Whether the signal to open is via push plate beside the door for handicapped access or by radio transmitter positioned overhead.

The world would be a much different place without servo motors. Whether they’re used in industrial manufacturing or in commercial applications, they make our lives better, and easier.

Câu hỏi thường gặp.

What is Servomotor?

A servomotor (or servo motor) is a rotary actuator or linear actuator that allows for precise control of angular or linear position, velocity, and acceleration. It consists of a suitable motor coupled to a sensor for position feedback.

How does a servo motor work?

A servo motor is an electromechanical device that produces torque and velocity based on the supplied current and voltage. A servo motor works as part of a closed-loop system providing torque and velocity as commanded from a servo controller utilizing a feedback device to close the loop.

What type of motor is a servo motor?

A servo motor is a rotary actuator that is designed for precise precision control. It consists of an electric motor, a feedback device, and a controller. They are able to accommodate complex motion patterns and profiles better than any other type of motor.

What are the types of Servo Motor?

Servo motors come in many sizes and in three basic types. The three types include positional rotation, continuous rotation, and linear. Positional Rotation servos rotate 180 degrees. They also have stops in the gear mechanism to protect the output shaft from over-rotating.

Are servo motors AC or DC?

Servo motors come in two basic types:AC and DC. Each type is designed for a different range of applications, but both can be found in various industrial and domestic machines and devices.

What does a servo motor do?

Servo motors or “servos”, as they are known, are electronic devices and rotary or linear actuators that rotate and push parts of a machine with precision. Servos are mainly used on angular or linear position and for specific velocity, and acceleration.

What is servo motor simple definition?

A servo motor is an electromechanical device that produces torque and velocity based on the supplied current and voltage. A servo motor works as part of a closed loop system providing torque and velocity as commanded from a servo controller utilizing a feedback device to close the loop.

What is the difference between motor and servo motor?

DC motors are fast and continuous rotation motors mainly used for anything that needs to rotate at a high rotation per minute (RPM). For instance; car wheels, fans etc. Servo motors are high torque, fast, accurate rotation in a limited angle.

What are the 3 types of servos?

Servo motors come in many sizes and in three basic types. The three types include positional rotation, continuous rotation, and linear. Positional Rotation servos rotate 180 degrees. They also have stops in the gear mechanism to protect the output shaft from over-rotating.

Why is it called a servo motor?

In other words, servo motors get their name from the fact that they can be relied upon to operate “exactly as commanded”. Any electric motor capable of controlling parameters like position and speed is called a servo motor, regardless of how this control is achieved.

Where are servo motors used?

Servo motors are considered to be fundamental in the design and manufacturing of robots. These are systems that require a precise and controlled mechanical positioning. We can see them on fields such as industrial automation or the growing robotic surgery field.

Why are DC motors preferred as servo motor?

DC motors, while far less complex than servo motors are also easy to control; reverse the leads to change directions, and change the voltage to change the speed. These motors are both easily controllable, but their gap in complexity changes the resolution of control.

What’s the difference between a servo motor and a DC motor?

Servo motor does not rotate freely and continuously like DC motor. Its rotation is limited to 180⁰ whereas the DC motor rotates continuously. Servo motors are used in robotic arms, legs, or rudder control systems and toy cars. DC motors are used in fans, car wheels, etc.

Can servo motor rotate 360?

The end points of the servo can vary and many servos only turn through about 170 degrees. You can also buy ‘continuous’ servos that can rotate through the full 360 degrees.

What kind of motor is a servo?

Servo motors are generally an assembly of four things:a DC motor, a gearing set, a control circuit and a position-sensor (usually a potentiometer). The position of servo motors can be controlled more precisely than those of standard DC motors, and they usually have three wires (power, ground &control).

What are the parts of a servo motor?

The servo motor is composed of three elements:the motor, the encoder and the driver. The driver has the role of comparing the position command and the encoder position/speed information and controlling the drive current.

What is difference between induction and servo motor?

Induction motor will work on synchronous speed. 2) Servo motor is closed loop system where as induction motor is an open loop system. 3) An induction motor has high inertia and servo motor has a very low inertia. Hence servo motors are used in applications where instant and accurate positioning of load is required.


Cylinder Liner là gì? - Chức năng và loại

Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu là gì? - Định nghĩa và hoạt động

Sprocket là gì? - Định nghĩa, Loại và Thuật ngữ

Sữa chữa ô tô

Two Stroke Engine là gì? - Loại và hoạt động