Encoder tương đối và tuyệt của động cơ AC servo

Chế độ điều khiển vị trí tốc độ torque động cơ servo

Cùng tìm hiểu các chế độ điều khiển vị trí tốc độ và torque của động cơ servo qua bài viết sau của abientan.

Chế độ điều khiển vị trí động cơ servo

Thuật ngữ điều khiển vị trí dùng động cơ AC servo thường được hiểu là điều khiển số lượng vòng quay nhất định của động cơ servo sau đó sử dụng cơ cấu cơ khí chuyển từ dạng quay sang di chuyển ngang dọc như là sử dụng vitme, chính vì vậy ta thường gọi là điều khiển vị trí. Ví dụ một số dòng động cơ AC servo cũ có độ phân giải encoder khoảng 2500 xung/vòng thì khi ta phát 1 xung cho driver thì motor sẽ quay được 1/2500 vòng. Nếu 1 vòng động cơ gắn với vít me bước 10 ly thì khi phát 1 xung thì vít me sẽ di chuyển được 10/2000 ly.

Bạn lưu ý hiện nay có một số dòng servo linear sẽ di chuyển trực tiếp trên thanh trượt thì bên trong đó không có motor dạng quay mà motor dạng trượt luôn thì đó cũng là một đạng đặc biệt của động cơ AC servo. Khi sử dụng plc để điều khiển vị trí motor servo các bạn phải sử dụng một số hàm phát xung tốc độ cao để lập trình điều khiển động cơ servo được thuận tiện và linh hoạt hơn.

Khi tính toán việc sử dụng động cơ servo để điều khiển vị trí thì các bạn cần phải tính toán kỹ liên quan tới công suất và tốc độ cần thiết để có thể lên phương án chọn công suất và tốc độ của motor servo. Nên lưu ý có thể chọn thêm hộp số servo để có thể tối ưu việc chọn công suất cho motor servo.

Lưu ý khi cài đặt động cơ servo chạy ở chế độ vị trí

Khi cài đặt động cơ servo chạy ở chế độ điều khiển vị trí các bạn cần phải quan tâm tới một số thông tin như sau. Sơ đồ đấu dây bao gồm chân nhận xung, chân chiều, servo on và cặp chân giới hạn vị trí. Chân nhận xung, chiều có driver servo thường sử dụng điện áp thấp là 5 hoặc 12v chính vì vậy khi sử dụng plc để điều khiển động cơ servo các bạn lưu ý phải gắn thêm điện trở hạn dòng trước khi gắn trước tiếp vào ngõ ra transistor của plc, đối với tín hiệu servo on và giới hạn vị trí NOT và POT thì có thể sử dụng nguồn trực tiếp 24v để kích hoạt. Những thông tin này các bạn cần tham khảo kỹ trong manual của từng loại driver servo nhé.

Khi đấu dây chân xung và chiều của driver servo với bộ điều khiển hoặc plc các bạn cần phải tham khảo sơ đồ đấu nối trong manual của nhà sản xuất bởi vì nếu đấu không đúng thì có thể gây hư hỏng chân nhận xung của driver hoặc làm hỏng chân phát xung trên bộ điều khiển hay plc.

Về thông số thì các bạn cần quan tâm tới độ phân giải encoder của motor để cân chỉnh hộp số điện tử qua đó giúp điều khiển chính xác vị trí mong muốn. Mỗi loại driver servo có cách cài đặt hộp số điện tử khác nhau tùy vào thiết kế của nhà sản xuất tuy nhiên thường là cài một phân số bao gồm tử số và mẫu số, lưu ý khi cài đặt hộp số điện tử thì tỷ lệ này phải nằm trong một giới hạn cho phép của manual. Ngoài ra đối với một số dạng tải đặc biệt các bạn cần phải sử dụng chế độ tuning để driver có thể dò thông số của tải giúp cho đáp ứng của động cơ servo tốt hơn.

Tìm hiểu chế độ điều khiển tốc độ của động cơ servo

Cơ bản về chế độ điều khiển tốc độ động cơ servo

Chế độ điều khiển tốc độ AC servo được tích hợp trên hầu hết các dòng servo kể cả đời cũ( trừ một số dòng kinh tế chỉ có mode điều khiển vị trí). Ở chế độ này driver servo sẽ nhận lệnh servo mà điều khiển motor chạy theo tốc độ tham chiếu nhận từ 2 chân nhận điện áp analog thường là +-10V.

Encoder tương đối và tuyệt của động cơ AC servo
Chế độ điều khiển tốc độ của động cơ AC servo

Ở chế độ này thường thì driver servo sẽ khác với biến tần không có chân chạy tới hay lùi mà sẽ sử dụng 1 nguồn analog +-10 hoặc +- 5V để điều khiển. Trong trường hợp không có nguồn đối xứng âm dương thì các bạn có thể sử dụng nguồn 0-10V và sử dụng mạch ngoài đảo chiều điện áp để thay đổi chiều của motor servo.

Khi điện áp dương motor sẽ quay thuận còn âm sẽ quay nghịch. Ngoài ra để kích hoạt chế độ này thì vẫn phải sử dụng tín hiệu servo on để driver bắt đầu giữ cốt động cơ cứng không bị trôi.

Lưu ý khi cài đặt chế độ điều khiển tốc độ của động cơ servo

Khi sử dụng chế độ cài đặt điều khiển tốc độ của motor servo các bạn cần lưu ý cài đặt các thông số tham chiếu như là tốc độ tối đa của motor khi giá trị tham chiếu tối đa,

ví dụ tốc độ motor ở +10V là bao nhiêu. Một thông số khác cũng quan trọng là thời gian tăng giảm tốc giống như trên biến tần, ví dụ như đối với driver servo Yaskawa signma 5 thông số thời gian tăng giảm tốc là Pn305 và Pn306.

Ngoài ra thì các bạn nên sử dụng chế độ tuning để driver lấy bộ thông số của motor giúp driver điều khiển tốc độ motor đạt độ chính xác cao hơn.

Ở chế độ điều khiển tốc độ này các bạn sẽ gặp phải một số trường hợp khi điện áp tham chiếu là 0V mà motor vẫn quay là do điểm zero của driver bị trôi, nếu gặp phải trường hợp này thì các bạn phải tiến hành do lại điểm zero bằng bù thêm ở phần offset. Thường thì các hãng servo thường tích hợp sẵn tính năng dò offset tự động trên driver luôn.

Chế độ điều khiển momen torque của động cơ servo

Cơ bản về chế độ điều khiển momen torque của động cơ servo

Chế độ điều khiển torque hay momen có nghĩa là cốt của động cơ ac servo sẽ tạo ra 1 lực không đổi phụ thuộc vào thông số người sử dụng yêu cầu, ở chế độ này ta thường dùng 1 nguồn analog dạng điện áp từ 0-10V để làm tham chiếu torque, đơn vị quy chiếu tính theo phần trăm của lực.

Encoder tương đối và tuyệt của động cơ AC servo
Chế độ điều khiển momen torque của động cơ AC servo

Ví dụ ta cài 10V ứng với 100% momen thì khi điều chỉnh từ 0-10V ứng với 0-100% torque. Ở chế độ torque này các bạn cần lưu ý cài giới hạn tốc độ cho motor bởi vì khi chạy nếu cốt động cơ không có lực gì cản thì động cơ sẽ chạy lên tốc độ tối đa. Đối với một số loại servo cũ thì driver có thể chưa có được tích hợp chế độ này nên các bạn phải tham khảo manual để biết servo mình sử dụng có chế độ này không.

Lưu ý khi cho servo chạy ở chế độ torque hay momen thì lực của tải phải tác động trực tiếp lên cốt motor thì mới giúp cho quá trình điều khiển chính xác. Thường trong chế độ điều khiển này người ta hạn chế sử dụng hộp số hoặc puly bánh nhông.

So sánh điều khiển torque momen dùng biến tần và servo

So với điều khiển torque trên biến tần thì trên servo có độ chính xác cao hơn rất nhiều bởi vì hai nguyên nhân. Một là động cơ servo thuộc dạng đồng cơ đồng bộ có momen không đổi ở trong dải tốc độ định mức của motor nên giúp cho việc điều khiển torque đáp ứng chính xác hơn.

Ngoài ra so với động cơ ac servo thì biến tần thường sử dụng encoder độ phân giải thấp hơn servo nên dẫn tới thuật toán điều khiển sẽ cho ra kết quả thấp hơn. Đối với một số ứng dụng điều khiển lực căng yêu cầu độ chính xác cao thì người ta sẽ thường sử dụng biến tần, còn đối với một số ứng dụng sử dụng động cơ lớn thì chọn biến tần có chế độ chạy torque sẽ có hiệu quả về kinh tế hơn.

Nếu cần abientan hỗ trợ thêm liên quan tới các chế độ điều khiển của servo vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới của website.

Tham khảo thêm sản phẩm: mua bán servo cũ giá rẻ

Tham khảo sản phẩm: mua bán hộp số servo cũ giá rẻ