Động cơ servo

Thuật ngữ “servo” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “nô lệ”. “Động cơ servo” có thể được hiểu là một động cơ hoàn toàn tuân theo mệnh lệnh của tín hiệu điều khiển: trước khi tín hiệu điều khiển được đưa ra, rôto đứng yên; khi tín hiệu điều khiển được đưa ra, rôto bắt đầu quay ngay lập tức; khi tín hiệu điều khiển biến mất, rôto dừng quay ngay lập tức. Động cơ servo là một động cơ siêu nhỏ được sử dụng làm bộ truyền động trong các thiết bị điều khiển tự động. Chức năng của nó là chuyển đổi tín hiệu điện thành độ dịch chuyển góc hoặc vận tốc góc của trục quay. Động cơ servo còn được gọi là động cơ truyền động và được sử dụng làm bộ truyền động trong các hệ thống điều khiển tự động để chuyển đổi các tín hiệu điện nhận được thành độ dịch chuyển góc hoặc vận tốc góc đầu ra trên trục động cơ.

Động cơ servo được chia thành hai loại chính: servo AC và servo DC.

Cấu trúc cơ bản của động cơ servo AC tương tự như động cơ cảm ứng AC (động cơ không đồng bộ). Trên stato có hai cuộn dây kích thích Wf và cuộn dây điều khiển Wc, được đặt lệch nhau 90° theo góc điện. Chúng được nối với điện áp AC không đổi. Bằng cách thay đổi điện áp AC hoặc pha cấp cho Wc, hoạt động của động cơ có thể được điều khiển. Động cơ servo AC có đặc điểm hoạt động ổn định, khả năng điều khiển tốt, phản hồi nhanh, độ nhạy cao và yêu cầu độ phi tuyến tính nghiêm ngặt đối với các đặc tính cơ học và điều chỉnh (yêu cầu độ sai lệch lần lượt nhỏ hơn 10% đến 15% và nhỏ hơn 15% đến 25%).

Cấu trúc cơ bản của động cơ servo DC tương tự như động cơ DC thông thường. Tốc độ động cơ n = E / K1j = (Ua – IaRa) / K1j, trong đó E là sức điện động ngược của phần ứng, K là hằng số, j là từ thông trên mỗi cực, Ua và Ia là điện áp và dòng điện phần ứng, và Ra là điện trở phần ứng. Bằng cách thay đổi Ua hoặc φ, tốc độ của động cơ servo DC có thể được điều khiển. Tuy nhiên, phương pháp phổ biến là điều khiển điện áp phần ứng. Trong động cơ servo DC nam châm vĩnh cửu, cuộn dây kích thích được thay thế bằng nam châm vĩnh cửu, và từ thông φ là hằng số. Động cơ servo DC có đặc tính điều chỉnh tuyến tính tốt và thời gian phản hồi nhanh.