Motor Servo AC Hai Pha
Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu về motor servo. Trong bài này, chúng ta sẽ tập trung vào motor servo AC hai pha và ba pha.
Stator của motor servo AC hai pha được trang bị hai cuộn dây phân bố. Các cuộn dây này được đặt lệch nhau 90 độ về điện. Một trong những cuộn dây này được gọi là pha tham chiếu hoặc pha cố định. Nó được cấp nguồn bởi một nguồn điện áp ổn định, đảm bảo đầu vào điện ổn định. Cuộn dây còn lại được gọi là pha điều khiển. Nó nhận một điện áp biến đổi, cho phép kiểm soát linh hoạt hoạt động của motor.
Sơ đồ kết nối của motor servo AC hai pha được trình bày dưới đây:

Pha điều khiển của motor servo AC hai pha thường được cấp nguồn bởi bộ khuếch đại servo. Tốc độ quay và mô-men xoắn đầu ra của rotor được điều chỉnh bằng sự khác biệt pha giữa điện áp điều khiển và điện áp pha tham chiếu. Sự khác biệt pha này đóng vai trò là tham số điều khiển chính; bằng cách thay đổi nó, cụ thể là đảo ngược mối quan hệ pha từ dẫn trước sang chậm sau hoặc ngược lại, hướng quay của rotor có thể được đảo ngược.
Đường cong đặc tính mô-men xoắn-tốc độ của motor servo AC hai pha được minh họa trong hình dưới đây. Đường cong này cung cấp thông tin quý giá về cách mô-men xoắn của motor thay đổi theo các tốc độ khác nhau, điều này rất cần thiết để hiểu và tối ưu hóa hiệu suất của nó trong các ứng dụng khác nhau.

Độ dốc âm trong đường cong đặc tính mô-men xoắn-tốc độ cho thấy độ kháng cao của rotor. Độ kháng cao này ban cho motor khả năng giảm chấn tích cực, tăng đáng kể sự ổn định trong quá trình hoạt động. Lưu ý rằng, đường cong vẫn gần như tuyến tính trong một phạm vi rộng của điện áp điều khiển, đảm bảo hiệu suất ổn định dưới các đầu vào điện khác nhau.
Để tối ưu hóa thêm khả năng phản hồi của motor đối với tín hiệu điều khiển yếu, các kỹ sư đã phát triển một thiết kế chuyên biệt được gọi là motor servo Drag Cup. Bằng cách giảm trọng lượng và quán tính của motor, thiết kế này cho phép phản ứng nhanh chóng và chính xác hơn ngay cả với những thay đổi nhỏ nhất của điện áp điều khiển. Hình dưới đây giới thiệu cấu trúc đặc biệt của motor servo Drag Cup, nhấn mạnh các tính năng sáng tạo góp phần vào hiệu suất vượt trội.

Rotor của motor servo Drag cup được chế tạo tinh xảo từ một cốc mỏng làm bằng vật liệu dẫn điện không từ tính. Nằm ở trung tâm của cốc dẫn điện này là lõi sắt cố định, đóng vai trò then chốt trong việc đóng mạch từ, đảm bảo liên kết từ trường hiệu quả. Nhờ cấu trúc mảnh mai, điện trở của rotor được nâng cao đáng kể. Điện trở cao này không chỉ là một thuộc tính vật lý mà còn là yếu tố tăng cường hiệu suất, vì nó trực tiếp tạo ra mô-men xoắn khởi động rất cao. Với mô-men xoắn tăng cường, motor có thể tăng tốc nhanh chóng từ trạng thái đứng yên và phản ứng với tín hiệu điều khiển một cách linh hoạt, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi vị trí nhanh chóng và chính xác, chẳng hạn như trong robot cao cấp và thiết bị sản xuất chính xác.
Trong lĩnh vực hệ thống servo công suất cao, các motor cảm ứng ba pha tích hợp cơ chế điều khiển điện áp đã trở thành trụ cột cho các ứng dụng servo. Theo bản chất, các motor cảm ứng ba pha kiểu chuột lang là thiết bị mạch phức tạp, phi tuyến tính cao, gây khó khăn trong việc đạt được điều khiển chính xác. Tuy nhiên, thông qua việc thực hiện các chiến lược điều khiển tiên tiến như Điều Khiển Vectơ, còn được gọi là Điều Khiển Hướng Trường, các motor này có thể được chuyển đổi thành máy tuyến tính, giải ghép.
Phương pháp điều khiển tinh vi này liên quan đến việc điều chỉnh kỹ lưỡng dòng điện của motor. Nó chiến lược giải ghép việc điều khiển mô-men xoắn và lưu lượng từ, tách biệt hai khía cạnh truyền thống của hoạt động motor. Việc giải ghép này là một đột phá công nghệ, vì nó cho phép motor cung cấp phản ứng tốc độ nhanh chóng và tạo ra mô-men xoắn tức thì. Do đó, các motor servo AC ba pha được điều khiển thông qua Điều Khiển Vectơ có khả năng cung cấp hiệu suất chưa từng có, đáp ứng yêu cầu khắt khe của các ứng dụng servo công suất cao với độ chính xác không lay chuyển và hiệu quả đáng kinh ngạc. Cho dù là trong máy móc công nghiệp nặng hay các hệ thống tự động hóa quy mô lớn, các motor này đảm bảo hoạt động mượt mà, chính xác và đáng tin cậy trong các điều kiện khắc nghiệt nhất.