Sự khác nhau giữa bộ điều khiển servo motor và biến tần

Động cơ là một thành phần vô cùng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong công nghiệp. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, các động cơ khác nhau có thể được sử dụng để thực hiện các quá trình sản xuất, ứng dụng khác nhau.
Các động cơ công nghiệp phải được xây dựng để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, như tải trọng quá khổ, nhiệt độ và độ ẩm cao, và các điều kiện khác. Độ bền của động cơ cũng rất quan trọng, do các vấn đề về tuổi thọ và tính ổn định đang đặt ra mối quan tâm đối với các ứng dụng công nghiệp. 
Động cơ thường được kết hợp với các thiết bị điện tử như biến tần và bộ điều khiển motor servo (hay bộ điều khiển servo) để tăng cường tính năng và hiệu suất. Các thiết bị này giúp tối ưu hóa hoạt động của động cơ, giảm tiêu thụ năng lượng và tăng độ chính xác của các quá trình sản xuất. 
Tuy nhiên, chúng có những đặc tính và ứng dụng riêng biệt. Tùy vào ứng dụng và yêu cầu, người sử dụng sẽ lựa chọn bộ điều khiển tương ứng để áp dụng cho bài toán của mình. 
Hãy cùng Bảo An tìm hiểu sự khác nhau giữa biến tần và bộ điều khiển servo (servo driver) để giúp các kỹ sư có được lựa chọn tối ưu nhất.

Hình 1: Biến tần và bộ điều khiển servo

- Biến tần là một thiết bị điện tử được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và áp suất của động cơ điện bằng cách kiểm soát năng lượng đầu vào của nó. Biến tần thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, như hệ thống cấp nước, hệ thống điều hòa không khí, và các hệ thống máy móc công nghiệp khác. Cách chọn biến tần điều khiển động cơ sao cho phù hợp với mục đích, hiệu quả và tiết kiệm cho từng ứng dụng đang là bài toán được ưu tiên hàng đầu

 

 

1.2 Bộ điều khiển động cơ servo

- Bộ điều khiển servo motor là một thiết bị điện tử được sử dụng để đảm bảo độ chính xác cao của vị trí, tốc độ và lực của động cơ. Bộ điều khiển motor servo thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, như trong ngành công nghệ chế tạo máy hoặc trong các hệ thống robot.

 

Hình 3: Bộ điều khiển servo và động cơ servo

- Điều khiển tốc độ của động cơ AC không đồng bộ: biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ trong các ứng dụng như máy nghiền, máy phay, máy bơm, máy giặt, hệ thống băng tải và nhiều ứng dụng khác. 
- Tiết kiệm năng lượng: biến tần có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống điện chỉ bằng cách giảm tốc độ quay của động cơ trong quá trình làm việc. 
- Tăng hiệu suất và độ tin cậy: biến tần giúp tăng hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện bằng cách giảm độ rung và giảm độ ồn của hệ thống. Giúp động cơ khởi động êm, giảm mài mòn cơ khí.
- Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha… giúp tăng tuổi thọ động cơ.

- Máy móc công nghiệp: bộ điều khiển động cơ servo được sử dụng trong các hệ thống máy móc công nghiệp, như máy cắt laser, máy tiện CNC, máy gạch, và các máy robot. 
- Tự động hoá: bộ điều khiển động cơ servo giúp tối ưu hóa quá trình tự động hoá, đảm bảo sự chính xác và độ tin cậy cao của các hệ thống tự động. 
- Điều khiển vị trí, tốc độ và lực: bộ điều khiển động cơ servo chi phối vị trí, tốc độ và lực của động cơ, đảm bảo sự chính xác và độ chính xác cao.

- Qua những định nghĩa và ứng dụng trên, ta có thể kết luận sự khác nhau giữa biến tần và bộ điều khiển motor servo theo những điểm sau:

- Biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ, trong khi bộ điều khiển động cơ servo được sử dụng để điều khiển vị trí, tốc độ và lực của động cơ.

- Biến tần thực hiện điều khiển tỷ lệ giữa tần số đầu vào và tốc độ đầu ra của động cơ. Trong khi đó, bộ điều khiển động cơ servo sử dụng phản hồi vòng trong để giữ cho vị trí, tốc độ và lực của động cơ ổn định.

- Biến tần được biết đến là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ, qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp. Biến tần thường được sử dụng để điều khiển động cơ AC ba pha không đồng bộ, tuy nhiên với công nghệ hiện đại ngày nay, một số biến tần đặc biệt còn có thể điều khiển cho cả động cơ không đồng bộ, động cơ đồng bộ, động cơ spindle, kể cả động cơ servo. 
- Bộ điều khiển motor servo có nhiệm vụ nhận tín hiệu lệnh điều khiển (xung) từ PLC và truyền lệnh đến động cơ servo để điều khiển động cơ servo hoạt động theo lệnh, đồng thời nhận tín hiệu phản hồi liên tục về vị trí và tốc độ hiện tại của động cơ servo từ encoder. Từ tín hiệu phản hồi về, bộ điều khiển servo sẽ so sánh với tín hiệu lệnh và đưa ra điều chỉnh phù hợp, đảm bảo động cơ servo hoạt động đúng theo yêu cầu.

- Biến tần được sử dụng để điều khiển động cơ ở tốc độ thấp đến trung bình. Trong khi đó, bộ điều khiển động cơ servo được sử dụng để điều khiển động cơ ở tốc độ và vị trí cao đến rất cao.

- Bộ điều khiển động cơ servo thường đắt hơn so với biến tần vì có tính năng phản hồi vòng trong và được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.
- Kích thước của bộ biến tần thường lớn và nặng hơn khá nhiều so với bộ điều khiển servo với cùng công suất.

 

Kết luận: Trên đây là bài viết về sự khác nhau giữa biến tần và bộ điều khiển motor servo mà Bảo An Automation đã tổng hợp và gửi đến Quý Bạn đọc. Mong rằng, bài viết đem lại kiến thức và giúp ích cho công việc của bạn.