2.3.3. Chức năng
AC Servo có khả năng thực hiện ba loại điều khiển: điều khiển vị trí, điều khiển tốc độ, điều khiển momen.
Điều khiển vị trí: AC Servo có khả năng điều khiển vị trí chính xác đến từng micromet mà mắt người khơng thể phát hiện được. Ví dụ: điều khiển vị trí được sử dụng cho các thiết bị vận chuyển đứng trong kho...
Điều khiền tốc độ: servo đáp ứng nhanh với tốc độ đích và có thể giảm tối thiểu sự chênh lệch tốc độ với tốc độ đích ngay cả khi tải thay đổi. Điều khiển tốc độ được sử dụng cho các thiết bị được biết đến như máy xi mạ quay được sử dụng để sản xuất mạch bán dẫn…
Điều khiển momen xoắn: momen xoắn là lực tạo ra sự xoay vịng. Servo điều khiển chính xác momen xoắn ngay cả khi tải thay đổi.
Hình 2.6: Một động cơ AC servo của hãng Mitsubishi
2.4 Bộ khuếch đại servo
Bộ khuếch đại servo (Drive hay Servo amplifier) là một bộ khuếch đại điện tử đặc biệt được sử dụng để theo dõi tín hiệu phản hồi từ cơ chế servo và liên tục điều chỉnh độ lệch từ các hành vi dự kiến. Drive nhận được tín hiệu lệnh từ một hệ thống điều khiển, khuếch đại tín hiệu và truyền dịng điện cho một động cơ servo để tạo ra chuyển động tỉ lệ thuận với tín hiệu lệnh. Thơng thường, tín hiệu lệnh đại diện cho một vận tốc mong muốn, nhưng cũng có thể biểu diễn một momen hoặc vị trí mong muốn. Một cảm biến gắn vào động cơ servo báo cáo tình trạng thực tế của động cơ quay trở lại bộ khuếch đại. Động cơ servo sau đó so sánh trạng thái động cơ thực tế với trạng thái động cơ được chỉ định. Sau đó, thay đổi tần số, điện áp hoặc độ rộng xung tới động cơ để sửa lỗi cho bất kỳ độ lệch nào từ trạng thái lệnh.
Trong một hệ thống điều khiển được cấu hình đúng cách, động cơ servo quay với vận tốc rất gần với tín hiệu vận tốc mà động cơ servo nhận được từ hệ thống điều khiển. Một số tham số, chẳng hạn như độ cứng (còn được gọi là tỷ lệ thuận lợi), giảm chấn (cịn gọi là đạt được phái sinh) có thể được điều chỉnh để đạt được hiệu suất mong muốn. Mặc dù có nhiều động cơ servo địi hỏi một Trang | 12
drive hiện nay có thể tương thích với một loạt các động cơ khác nhau.
Hình 2.7: Một số driver và servo tương ứng trên thị trường
.
2.5 Điều khiển đồng bộ động cơ AC servo
2.5.1. Tổng quan về điều khiển đồng bộ
Điều khiển động bộ có nghĩa là điều khiển một hay nhiều động cơ, cơ cấu theo một động cơ, cơ cấu khác theo những quy định, tỷ số nhất định do người điều khiển cài đặt cho phù hợp với các ứng dụng cụ thể. Điều khiển đồng bộ có nhiều ưu điểm nổi bật như:
Cải thiện năng suất: Vì khơng có thời gian chờ giữa các hoạt động như điều khiển tuần tự nên thời gian xử lý được rút ngắn, nâng cao năng suất.
Điều khiển an tồn: Vì tất cả trục phụ thuộc được đồng bộ với trục chính và được dừng lại khi trục chính dừng, nguy cơ thiệt hại cho thiết bị có thể được giảm bớt.
Hình 2.8: Ví dụ mơ tả sự so sánh trong việc điều khiển băng chuyền giữa có và khơng sử dụng điều khiển đồng bộ.
2.6 Động cơ step
2.6.1. Giới thiệu động cơ step
Động cơ bước hay còn gọi là Step Motor là một loại động cơ chạy bằng điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rơto có khả năng cố định roto vào các vị trí cần thiết.
Nói chung động cơ bước là một loại động cơ mà bạn có thể quy định được góc quay của nó.
Ví dụ một động cơ bước 1,8 độ/bước quay hết 1 vịng 360 độ thì mất 200 bước (gọi là FULL STEP). Các chế độ quay nhiều xung thì động cơ quay sẽ êm hơn.
2.6.2. Cấu tạo và phân loại
Cấu tạo :
1 Rotor là một dãy các lá nam châm vĩnh cữu được xếp chồng lên nhau một cách cẩn thận. Trên các lá nam châm này lại chia thành các cặp cực xếp đối xứng nhau.
Stato được tạo bằng sắt từ được chia thành các rãnh để đặt cuộn dây.