So sánh động cơ step và động cơ servo
Xin chào các bạn.!
Thật tuyệt vời khi được viết những bài chia sẻ những kiến thức, kinh nghiệm về ngành cơ khí được mình đúc kết từ thực tế quá trình làm việc, trau truốt từng bài viết để chia sẻ đến cộng đồng.
Như các bạn đã biết, trong ngành cơ khí chế tạo máy thì động cơ là 1 thành phần rất quan trọng, động cơ giúp chuyền chuyển động trong các cơ cấu máy.... Tuy nhiên hiện nay có rất nhiều các loại động cơ và công dụng của mỗi loại động cơ khác nhau.
Chính vì thế hôm nay mình sẽ chia sẻ đến các bạn bài viết, phân biệt và so sánh động cơ step và đông cơ servo.
Để hiểu hơn về động cơ servo các bạn có thể tìm hiểu qua bài viết này :
Nội dung bài viết
I. Định nghĩa động cơ bước (STEP) và động cơ SERVO
Động cơ bước thường sử dụng động cơ không tiếp xúc trượt có từ 50 -100 điểm cực còn động cơ servo điển hình chỉ có từ 4-12 điểm cực. Động cơ bước (STEP) không cần mã hóa, vì chúng có thể di chuyển chính xác tới các vị trí của gần 100 điểm cực từ trong động cơ.
Nhưng động cơ SERVO thì khác, tuy chỉ có 4-12 điểm cực, nhưng chúng cần phải được mã hóa để xác định chính xác vị trí các điểm cực. Động cơ bước hiểu đơn giản là di chuyển từng bước, trong khi động cơ servo vận hành bằng việc đọc các dữ liệu từ các tín hiệu khác nhau của các bộ mã hóa động cơ và vị trí được điều khiển, nó cũng điều chỉnh dòng điện sơ cấp đến vị trí được yêu cầu.
Mô tả cấu tạo của động cơ bước và động cơ servo
Động cơ bước thì điều khiển các bước bằng cách cấp xung điện vào các cuộn dây, tùy theo cấu tạo mà động cơ bước có góc quay 1 xung khác nhau. Điển hình là loại động cơ bước 1,8 độ / 1 bước… quay hết 1 vòng 360 độ thì cần 200 bước (gọi là FULL STEP), động cơ bước có thể điều khiển ở các chế độ khác như half step (nửa bước 0,9 độ), micro step (cấp độ nhỏ hơn nữa) và cần nhiều hơn 400 xung… càng ở chế độ nhiều xung thì động cơ quay càng mịn (không bị giật giật (bước)), các động cơ bước không có chổi than, roto được làm từ các cặp cực nam châm vĩnh cửu nên về lý thuyết rất bền theo thời gian khi hoạt động đúng thông số!
Động cơ servo là loại động cơ bình thường (động cơ DC có chổi than , động cơ AC (1 pha, 3 pha…v.v) có gắn thêm encoder. Động cơ DC + encoder = Servo DC, động cơ AC + encoder = Servo AC.
II. Ưu nhược điểm của động cơ bước (STEP) và động cơ SERVO
A. ĐỘNG CƠ BƯỚC
- ĐỘNG CƠ BƯỚC CÓ ƯU ĐIỂM:
- Động cơ bước có thể điều khiển chính xác góc quay.
- So với động cơ servo thì động cơ bước có giá thành thấp hơn nhiều
- Động cơ bước hoạt động ổn định, bền bỉ, tuổi thọ lâu dài
- Động cơ bước có thể dễ dàng lắp đặt, thay thế
- Động cơ bước có khả năng cung cấp mô men xoắn lớn ở dải vận tốc trung bình và thấp
- ĐỘNG CƠ BƯỚC CÓ 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.
B. ĐỘNG CƠ SERVO
- ĐỘNG CƠ SERVO CÓ 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.
- ĐỘNG CƠ SERVO CÓ NHƯỢC ĐIỂM
- Đông cơ servo hoạt động không trùng khớp với lệnh điều khiển bằng động cơ bước.
- Động cơ servo có giá thành cao hơn động cơ bước.
- 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) |
Những ứng dụng thực tế sử dụng động cơ servo: Ứng dụng của động cơ servo
Trên đây là bài viết So sánh động cơ step và động cơ servo. Hy vọng qua bài viết của mình các bạn sẽ hiểu thêm về ưu điểm của từng loại động cơ và áp dụng tốt trong công việc.
Các bạn nếu có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì có thể coment dưới bài viết. Nếu bạn nào có đóng ghóp hay những kinh nghiệm về cơ khí, cơ điện tử cần chia sẻ tới mọi người xin gửi về email: cokhithanhduy@gmail.com.
Ở bài viết sau mình sẽ nói về so sánh ưu điểm của động cơ DC và động cơ AC, và các bạn đừng quên để lại một Like để mình có thêm nhiều động lực cũng như ủng hộ cokhithanhduy nhé !
Jaem nguyễn.
Leave a Reply