Servo là gì? Nguyên lý, cấu tạo và ứng dụng của Servo trong hệ thống

Servo là một hệ thống điều khiển vòng kín, kết hợp giữa động cơ (thường là động cơ DC hoặc AC) với một bộ mã hóa vị trí (encoder). Vậy Servo chính là một trong những thành phần không thể thiếu trong các hệ thống tự động. Vậy Servo là gì? Bài viết này, Saigon Sinco sẽ cùng bạn tìm hiểu khái niệm, nguyên lý hoạt động, cấu tạo cũng như những ứng dụng đa dạng của Servo.

Servo là gì? 

Servo, hay còn được biết đến là động cơ Servo, là một hệ thống điều khiển vòng kín, kết hợp giữa động cơ (thường là động cơ DC hoặc AC) với một bộ mã hóa vị trí (encoder). Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý phản hồi, cho phép điều khiển vị trí, tốc độ và gia tốc của động cơ một cách chính xác và ổn định.

Cấu tạo chi tiết của hệ thống Servo

Cấu tạo của một động cơ AC Servo bao gồm ba phần chính: stator, rotor (thường là loại nam châm vĩnh cửu) và encoder. Stator với cuộn dây được quấn quanh lõi sẽ tạo ra lực quay khi được cấp nguồn, tác động lên rotor làm bằng nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh, khiến rotor quay. Encoder gắn phía sau động cơ có nhiệm vụ "báo cáo" chính xác tốc độ và vị trí của động cơ về bộ điều khiển.

Bộ điều khiển (Servo drive) đóng vai trò như "bộ não" của toàn hệ thống. Nó tiếp nhận tín hiệu điều khiển (xung/analog) từ PLC và truyền lệnh đến động cơ Servo, đồng thời liên tục nhận tín hiệu phản hồi về vị trí và tốc độ hiện tại của động cơ từ encoder để đảm bảo động cơ hoạt động chính xác theo lệnh.

Cấu tạo chi tiết của hệ thống servo

Nguyên lý hoạt động của Servo

Động cơ Servo chỉ được phát huy tối đa khi là một phần của hệ thống Servo hoàn chỉnh. Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý phản hồi liên tục, nơi động cơ Servo nhận lệnh từ bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu xung điện (PWM), đồng thời gửi thông tin về tốc độ và vị trí hiện tại của nó về bộ điều khiển thông qua bộ mã hóa. Nhờ cơ chế này, mọi sai lệch so với tốc độ và vị trí mong muốn, dù là nhỏ nhất, cũng được bộ điều khiển ghi nhận và điều chỉnh ngay lập tức, đảm bảo động cơ Servo luôn hoạt động chính xác và hiệu quả nhất.

Phân loại servo phổ biến

Hệ thống Servo được chia thành nhiều loại khác nhau, mỗi loại lại sở hữu những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt. Dưới đây là một số loại Servo phổ biến nhất hiện nay:

• Servo AC: Sử dụng động cơ AC, có ưu điểm là công suất lớn, khả năng chịu quá tải tốt, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu momen xoắn cao, tốc độ nhanh như máy CNC, robot công nghiệp,...
• Servo DC: Sử dụng động cơ DC, có ưu điểm là kích thước nhỏ gọn, giá thành phải chăng, hoạt động êm ái, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, tốc độ thấp như máy in 3D, thiết bị y tế,...

Phân loại servo phổ biến

Ứng dụng của servo trong đời sống

Trong ngành công nghiệp giải trí, Servo mang đến khả năng di chuyển chính xác và mượt mà cho các chi tiết trên robot mô hình, phục vụ mục đích giải trí, giáo dục và nghiên cứu. Servo cũng chính là "trái tim" của những chiếc máy bay điều khiển từ xa, cho phép người chơi điều khiển cánh lái, bánh lái, động cơ... một cách chính xác và linh hoạt trên không trung. Không chỉ vậy Servo còn được ứng dụng trong hệ thống âm thanh, ánh sáng, điều khiển góc chiếu sáng, hướng xoay loa... tạo hiệu ứng ấn tượng cho sân khấu, sự kiện.

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, Servo là thành phần không thể thiếu. Nhờ Servo, máy CNC có thể hoạt động chính xác đến từng micromet, gia công các chi tiết phức tạp. Robot công nghiệp cũng dựa vào Servo để cung cấp khả năng điều khiển lực, vị trí chính xác cho cánh tay robot, phục vụ các công việc lắp ráp, hàn, sơn... Thậm chí, trong ngành in 3D, Servo cũng góp mặt và đảm nhiệm việc điều khiển đầu phun vật liệu, bàn in di chuyển chính xác theo thiết kế 3D, tạo ra sản phẩm hoàn thiện.

Ngay cả trong các thiết bị gia dụng quen thuộc, Servo cũng âm thầm đóng góp vai trò quan trọng. Ổ đĩa cứng máy tính hoạt động trơn tru là nhờ Servo điều khiển đầu đọc/ghi di chuyển chính xác đến vị trí dữ liệu. Máy photocopy, máy in cho ra bản in chất lượng cao cũng là nhờ Servo điều khiển hệ thống gương, trục in, khay giấy... hoạt động đồng bộ. Thậm chí, trong lĩnh vực y tế, Servo cũng được ứng dụng trong các thiết bị đòi hỏi độ chính xác cao như máy chụp X-quang, robot phẫu thuật…

Qua các thông tin mà Saigon Sinco vừa chia sẻ có thể thấy, Servo đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong thế giới tự động hóa ngày nay. Với khả năng điều khiển chính xác, tốc độ cao và độ tin cậy, Servo đã và đang là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng đòi hỏi sự chính xác và hiệu suất vượt trội.

CTY TNHH TM XÂY LẮP CÔNG NGHIỆP SÀI GÒN (SINCO ENGINEERING): 

Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Công Nghiệp SÀI GÒN Sinco - nhà sản xuất và phân phối thiết bị điện hàng đầu tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp tủ điện, máy biến áp và nhiều sản phẩm chất lượng khác.

• Địa chỉ: 489/9 Mã Lò, Khu phố 1, Phường Bình Hưng Hòa A, Bình Tân, Hồ Chí Minh

• Hotline: 0946556058 - 0914510058

• Email: saigonsinco@gmail.com

• Website: https://www.saigonsinco.com

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: