So sánh động cơ servo và bước step nên dùng loại nào ?

Phân biệt động cơ servo và động cơ bước

Đặc điểm nổi bật của động cơ servo

Động cơ servo là loại động cơ đồng bộ 3 pha sử dụng lõi từ là nam châm vĩnh cửu thường được điều khiển bằng cách driver chuyên dụng cùng hãng với khả nay chạy tốc độ lẫn vị trí với động chính xác cao. Khi sử dụng servo thì nếu hư hỏng motor hoặc driver thì thường bắt buộc phải tìm hàng đúng mã, đúng hãng mới tương thích để thay thế.

Động cơ servo hiện nay thường tích hợp tới 3 chế độ điều khiển bao gồm vị trí, tốc độ và torque(momen), tuy nhiên ứng dụng trong thực tế nhiều nhất vẫn là chế độ điều khiển vị trí. Driver đi kèm motor servo thường tích hợp sẵn màn hình cài đặt thông số hoặc phần mềm trên máy tính để người dùng có thể tuỳ biến nhiều thông số cài đặt khác nhau. Động cơ ac servo thường có tốc độ định mức rất cao từ 1500v đến 3000v trên một phút, tốc độ tối đa( max speed) của một số loại có thể lên tới 6000v/phút.

Đặc điểm của động cơ step

Còn động cơ motor bước hay còn gọi là step là 1 dạng động cơ 1 chiều hoặc xoay chiều, được thiết kế để có thể quay được những bước rất nhỏ dựa vào thiết kế của những cuộn dây bên trong. Động cơ bước có thể được sử dụng với nhiều loại driver khác nhau không cần hãng tương thích.

Khác với servo thì motor step chỉ tích hợp khả năng điều khiển vị trí. Driver step thường không có màn hình cài đặt, người dùng thường gạt công tắc để chọn mode hoạt động cho driver. Tốc độ của motor step sẽ chậm hơn rất nhiều so với động cơ servo chỉ rơi vào khoảng từ 600v/phút đến 1000v/phút. Và có một đặc điểm là khi chạy ở tốc độ cao thì sai số của step sẽ càng tăng.

So sánh tính năng cơ bản của motor servo và động cơ bước

Về tính năng thì motor servo tỏ ra ưu việt hơn khi sử dụng thuật toán điều khiển có kiểm soát dựa trên sự phản hồi của cảm biến tốc độ( thường là encoder, relsover) nên giúp cho kết quả điều khiển tốc độ hay vị trí đạt chất lượng cao hơn. Còn đối với động cơ bước được thiết kế vi bước dựa trên sự bố trí của các cuộn dây và điều khiển vòng hở nên dẫn tới khi chạy ở tốc độ cao và tải nặng có thể dẫn tới tình trạng mất bước điều khiển không chính xác.

Chính vì những công nghệ phước tạp được tích hợp bên trong sản phẩm cộng với việc chế tạo khó hơn nên dẫn tới giá thành của động cơ ac servo sẽ cao hơn rất nhiều so với motor bước. Tuy nhiên do nhu cầu thị trường hiện nay đang tăng đột biến và có nhiều thương hiệu cùng sản xuất nên giá thành của servo hiện tại đã tốt hơn trước, phù hợp hơn với túi tiền của khách hàng nhóm chế tạo máy tại Việt Nam.

Chính vì một số đặc điểm khác nhau này mà đối với một số ứng dụng điều khiển không có ma sát về cơ khí như máy in 3d hay khắc laser thì có thể sử dụng step để giảm giá thành. Còn đối với một số ứng dụng máy móc có va chạm về cơ khí như tiện phay cắt gọt thì người ta thường chọn giải pháp là ac servo để máy có tốc độ nhanh mà vẫn đảm bảo được sự chính xác.

Những ứng dụng thực tế sử dụng động cơ servo

Về ứng dụng thực tế của servo là rất rộng ở nhiều loại máy khác nhau. Một số ứng dụng thường được tích hợp motor servo như sau. Máy khắc CNC laser, plasma sử dụng servo ở cả trục x,y,z sẽ giúp cho tốc độ của máy nhanh và chính xác hơn. Một số loại máy khác trong công nghiệp cũng sử dụng servo như là máy cắt bao( sử dụng servo để cắt đúng vị trí), máy in( in cho đúng thứ tự), máy cắt bay( điều khiển trục cắt di chuyển theo tốc độ vật liệu cắt).