Hộp giảm tốc servo là gì? Điểm khác nhau giữa motor servo và motor thường

Trong ngành công nghiệp hiện nay, hộp giảm tốc servo đang được sử dụng khá phổ biến. Sở hữu nhiều cải tiến vượt trội hơn các động cơ thường khác, không phải ngẫu nhiên mà hộp giảm tốc servo lại được lòng rất nhiều khách hàng đến vậy. Sở hữu công suất hoạt động mạnh mẽ, hộp giảm tốc servo giúp cho máy móc có thể vận hành mượt mà nhất có thể.

Hộp giảm tốc servo là gì?

Hộp giảm tốc servo là một thiết bị giảm tốc, chuyên sử dụng để lắp ráp với motor servo ̣(động cơ bước) để hoạt động trong các ứng dụng đòi hỏi độ tỉ mỉ chính xác cao, có độ rơ và giật thấp. Hộp giảm tốc servo thường được dùng nhiều trong các ứng dụng CNC, xe tự hành AGV, cánh tay Robot công nghiệp..Sản xuất công nghiệp ngày càng hiện đại thì yêu cầu về máy móc và độ chính xác càng cao. Hộp giảm tốc servo giúp cho máy móc hoạt động trơn tru, vận hành mượt mà nhất có thể. Hộp giảm tốc servo được thiết kế làm sao để sở hữu được nhiều nhất các đặc điểm ưu việt mà người điều khiển mong muốn.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc servo

Hộp giảm tốc servo được ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất rất phổ biến. Dựa vào các tính năng của hộp giảm tốc servo. Chúng có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như sau: 

Cấu tạo của hộp giảm tốc servo

• Vỏ được làm bằng thép hoặc nhôm
• Trục ra kiểu trơn tròn, trục vào thường là cốt âm, quanh trục có vòng bi chịu lực để bảo vệ trục giúp chống rung lắc
• Lõi bên trong có bánh răng hành tinh hoặc là bánh vít trục vít.
• Dầu mỡ làm trơn và hạ nhiệt khi vận hành, mỡ Nhật và Đức là các loại giảm ma sát tốt nhất.
• Bộ mã hóa: để đạt được độ chính xác và điều khiển vị trí một cách chính xác, hộp giảm tốc servo thường được trang bị bộ mã hóa. Bộ mã hóa ghi lại vị trí của trục và truyền thông tin của vị trí này cho hệ thống điều khiển để đảm bảo tính chính xác của vị trí đầu ra.
• Hệ thống điều khiển: Hộp số servo cũng đi kèm với hệ thống điều khiển để điều khiển motor servo và đảm bảo tính chính xác và đáp ứng nhanh của hộp số servo. Hệ thống điều khiển thường được tích hợp sẵn trong hộp số servo hoặc được cung cấp dưới dạng một đơn vị điều khiển riêng biệt.
• Các bộ phận khác: Ngoài những thành phần chính đã được đề cập, hộp giảm tốc servo còn có thể đi kèm với các bộ phận bổ sung như cảm biến, hệ thống làm mát và các bộ phận bảo vệ để đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ của hộp giảm tốc servo.

Nguyên lý hoạt động

Hộp giảm tốc servo hoạt động dựa trên nguyên lý truyền động ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động không đổi nhằm giảm vận tốc góc, và tăng momen xoắn.

Nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc servo như sau:

• Động cơ servo quay, truyền động cho bánh răng.
• Bánh răng quay, truyền động cho tải.

Các ứng dụng cần hộp giảm tốc servo

Sản xuất công nghiệp ngày càng hiện đại thì yêu cầu về máy móc và độ chính xác phải càng cao. Hộp giảm tốc servo được sử dụng cho nhiều hệ thống máy móc lớn nhỏ khác nhau. Tuy nhiên không phải ứng dụng nào cũng cần có sự hỗ trợ của hộp giảm tốc servo. Trong các điều kiện ứng dụng sau sẽ cần hộp giảm tốc servo:

Tải trọng nặng và độ chính xác cao

Hộp giảm tốc servo là cần thiết khi tải phải được di chuyển theo yêu cầu tới một vị trí chính xác. Thường được sử dụng cho các thiết bị tự động hóa ở đa dạng các ngành như:

• Gia công CNC.
• In ấn trong công nghiệp.
• Các ứng dụng Robot.
• Công nghệ bán dẫn, PCB.
• Xe tự hành phục vụ cho sản xuất công nghiệp..

Đặc điểm chung ở đây là momen xoắn cần thiết để di chuyển tải thường vượt xa khả năng momen xoắn của chính động cơ servo. Sử dụng bộ giảm tốc thiết bị để cải thiện momen xoắn đầu ra của động cơ servo có thể giúp ta giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả.

Tăng momen xoắn

Đầu ra momen xoắn có thể được tăng lên bằng cách là tăng trực tiếp momen xoắn đầu ra của động cơ servo. Tuy nhiên, để làm được như vậy không chỉ yêu cầu động cơ servo có công suất cao đắt tiền mà động cơ cũng phải có cấu trúc mạnh hơn.

Sự gia tăng của momen xoắn tỉ lệ thuận với sự gia tăng của dòng điều khiển, nếu một trình điều khiển lớn hơn được sử dụng, thì việc tăng thông số kỹ thuật của các thành phần điện tử công suất và thiết bị cơ điện liên quan sẽ làm tăng đáng kể chi phí của hệ thống điều khiển.

Cải thiện hiệu suất dịch vụ

Quán tính tải không phù hợp là lý do lớn nhất khiến điều khiển servo không ổn định. Đối với quán tính tải lớn, quán tính tải tương đương tốt nhất được phân bố theo tỉ lệ nghịch đảo bình phương của tỉ lệ giảm, để có được phản ứng điều khiển tốt nhất. Theo quan điểm này, bộ giảm tốc hành tinh chính là phù hợp nhất cho phản ứng điều khiển của các ứng dụng servo.

Giảm chi phí thiết bị

Từ góc độ chi phí, nếu động cơ AC servo 400W sử dụng bộ điều khiển tiêu thụ 1 đơn vị chi phí, thì động cơ servo AC 5,5KW tiêu thụ 15 đơn vị chi phí thiết bị khi được trang bị trình điều khiển servo. Tuy nhiên, nếu một dòng động cơ servo 0,4KW và một trình điều khiển hoàn thành nhiệm vụ kết hợp trên tiêu thụ 15 đơn vị chi phí khi chúng được trang bị giảm tốc, thì chi phí vận hành sẽ giảm đi hơn 50%.

Sự khác nhau giữa hộp giảm tốc servo và động cơ thường

Nhìn chung thì động cơ thường và hộp giảm tốc servo đều sẽ có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự như nhau. Tuy nhiên thì không phải ngẫu nhiên mà nhiều khách hàng rất hài lòng với hộp giảm tốc servo, đơn giản vì nó sở hữu nhiều cải tiến vượt trội hơn so với động cơ thường.

Tăng tốc độ đáp ứng tốc độ

Đối với các loại động cơ thường sẽ mất một khoảng thời gian để có thể chuyển từ tốc độ hiện tại sang một tốc độ khác. Trong một số trường hợp đặc biệt, còn đòi hỏi động cơ phải có thời gian tăng tốc nhanh hơn để đạt được vị trí mong muốn nhanh nhất. Tuy nhiên thì những động cơ thường lại không thể đáp ứng được điều này.

Ngược lại thì hộp giảm tốc servo lại có khả năng tăng tốc vô cùng nhanh chóng do thiết bị đã được giảm momen quán tính và loại bỏ đi những cơ cấu sắt không quan trọng cho thiết bị.

Tăng khả năng đáp ứng

Khả năng đáp ứng là quá trình tăng / giảm tốc cần phải có sự “mềm”, có nghĩa là quá trình quá độ vận tốc của động cơ được diễn ra một cách tuyến tính. Để đáp ứng được khả năng có phần vượt trội nè, servo motor đã được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trong mạch và thu hẹp đi các vòng từ trong mạch. Do đó, servo motor đã loại bỏ hầu như tất cả khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện mà mạch điều khiển gây ra.

Mở rộng vùng điều khiển

Các loại động cơ thường sẽ chỉ cho phép điện áp được đặt lên nó bắt buộc phải bằng với điện áp chịu đựng của động cơ, nó không cho phép những điện áp quá lớn đặt lên nó.

Ngược lại thì hộp giảm tốc servo được tích hợp và gia tăng thêm khả năng chịu đựng điện áp và bão hòa mạch từ trong động cơ. Do đó servo motor có thể làm được điều này nếu như được sử dụng loại sắt Ferit, nam châm đất hiếm và tăng cường thêm khả năng cách điện.

Khả năng ổn định tốc độ

Tốc độ quay của hộp giảm tốc servo rất ổn định. Nếu như động cơ thường không đảm bảo động cơ quay luôn ở mức 1750rpm thì động cơ servo lại khác, chúng được thiết kế rất là thông minh để có thể gia tăng được dòng từ trong mạch lên cao và đẩy mạch từ tính của cực từ. Nhờ đó mà chúng có thể đảm bảo được độ ổn định và tốc độ khá cao. Điều này chính là một trong những điểm khác biệt chính mà động cơ thường không thể làm được.

Gia tăng khả năng chịu đựng của động cơ

Động cơ thường sẽ hay có thiên hướng được cải tiến hơn về phần cơ để gia tăng tuổi thọ cho thiết bị, giúp chúng chống lại sự hao mòn do ma sát ở chổi than cùng phần ổ bi bạc đạn. Tuy nhiên thì servo motor đã được cải tiến để làm sao có thể chịu được những tín hiệu đến từ các tần số rất cao, cùng với đó là khả năng chịu được những yêu cầu tăng tốc độ bất ngờ đến từ bộ điều khiển. Giúp cho máy có thể vận hành mượt mà, trơn tru nhất có thể. Hộp giảm tốc servo sẽ được thiết kế giúp sở hữu được nhiều nhất các đặc điểm ưu việt mà người điều khiển mong muốn.

Thành Thái Motor – Chuyên cung cấp các loại động cơ, hộp giảm tốc servo, các loại motor giảm tốc giá cạnh tranh

Thành Thái Motor hy vọng qua bài viết trên thì quý khách hàng có thể hiểu rõ được hộp giảm tốc servo là gì và sự khác nhau giữa động cơ thường và hộp giảm tốc servo. Thành Thái Motor hiện đang cung cấp các loại thiết bị động cơ, hộp giảm tốc và các loại motor đảm bảo chất lượng hàng đầu cùng giá cả cạnh tranh nhất trên thị trường.

Đi cùng với chất lượng chính là uy tín của chúng tôi đối với quý khách hàng, cùng với đội ngũ nhân viên, kỹ thuật viên có kinh nghiệm lâu năm giúp khách hàng lựa chọn những sản phẩm phù hợp nhu cầu của mình, chúng tôi tự hào rằng là nơi đáng tin cậy để quý khách hàng trao niềm tin vào.