Servo là một dạng động cơ điện đặc biệt. Không giống như động cơ thông thường cứ cắm điện vào là quay liên tục, servo chỉ quay khi được điều khiển với góc quay nằm trong khoảng giới hạn. Mỗi loại servo có kích thước, khối lượng và cấu tạo khác nhau. Có loại thì nặng chỉ 9g (chủ yếu dùng trên máy bay mô mình), có loại thì sở hữu một momen lực tương đối (vài chục Newton/m), hoặc có loại thì khỏe và nhông sắc chắc chắn.
Các động cơ servo điều khiển bằng liên lạc vô tuyến được gọi là động cơ servo RC (radio-controlled). Trong thực tế, bản thân động cơ servo không phải được điều khiển bằng vô tuyến, nó chỉ nối với máy thu vô tuyến trên máy bay hay xe hơi. Động cơ servo nhận tín hiệu từ máy thu này.
Hoạt động, cấu tạo động cơ DC và động cơ bước vốn là những hệ hồi tiếp vòng hở. Việc thiết lập một hệ thống điều khiển để xác định những gì ngăn cản chuyển động quay 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. Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về một mạch điều khiển. 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.
Hình 2.11: Cấu tạo cơ bản của một động cơ (motor) servo
1. Motor
2. Electronics Board
3. Positive Power Wire (Red) 4. Signal Wire (Yellow or White) 5. Negative or Ground Wire (Black) 6. Potentiometer
8. Servo Attachment Horn/Wheel/Arm 9. Servo Case
10.Integrated Control Chip
Ứng dụng:
Trên thị trường hiện nay, người thường sử dụng các loại động cơ AC Servo, ứng dụng phổ biến nhất là trong lĩnh vực điện và điện tử. Khi các máy móc được lắp ráp trong một dây chuyền sản xuất đòi hỏi phải có tốc độ cao thì động cơ Servo đáp ứng được tốt nhất yêu cầu này. Cụ thể:
Ứng dụng động cơ Servo trong điều khiển vận chuyển: Thiết bị vận chuyển vốn là các linh kiện cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, khi đó các ngành công nghiệp cũng trở nên tinh vi, hiện đại và tự động hóa. Chẳng hạn, việc di chuyển các thiết bị, máy móc trong nhà kho thông qua hệ thống băng tải. Động cơ servo sẽ giúp điều khiển tốc độ nhanh hay chậm tùy theo mục đích sử dụng.
Ứng dụng động cơ Servo về khuôn mẫu đùn trong lĩnh vực sản xuất nhựa: Khuôn mẫu đùn được chế tạo bằng phương pháp ép đùn. Đây là thiết bị gia công tạo nên các bộ phận nhựa. Vật liệu nhựa tạo ra nhiệt và tan chảy, sau đó được đùn vào trong 1 chiếc khuôn để gia công các bộ phận còn lại. Các khuôn mẫu thông thường được sử dụng thiết bị điều khiển thủy lực, tuy nhiên ngày nay càng có nhiều khuôn mẫu chuyển sang sử dụng hệ thống điều khiển servo để tiết kiệm điện hơn.
Ứng dụng động cơ Servo trong ngành điện – điện tử: Máy lắp chính là thiết bị lắp các linh kiện điện tử, chẳng hạn như các chip LSI lên trên bảng mạch, cần đạt đené tốc độ cao và độ chính xác tuyệt đối. Và các servo AC sẽ thỏa mãn được yêu cầu này.
Ứng dụng động cơ Servo trong ngành sản xuất thực phẩm: Nhu cầu về thực phẩm sạch, chất lượng cao và an toàn hơn cho người tiêu dùng ngày càng tăng. Vì vậy, động cơ servo thường được xem như là giải pháp tối ưu cho nhiều lĩnh vực, ngay cả đối với quy trình sản xuất thực phẩm.
Ưu điểm: Kiểm soát được tốc độ chính xác cho máy móc, đặc điểm tốc độ của mô men xoắn cũng rất khó, đồng thời, nguyên tắc điều khiển đơn tương đối giản, dễ sử dụng và giá cả lại rẻ hơn các loại khác.
Nhược điểm: Chổi than của động cơ sẽ giới hạn tốc độ, sức đề kháng bổ sung, do đó dẫn đến các hạt bị mài mòn (do môi trường không có bụi bẩn sẽ không thích hợp)