Sự khác nhau giữa động cơ bước và động cơ servo

Động cơ bước và động cơ servo là hai công nghệ quan trọng trong ngành tự động hóa và điều khiển chính xác. Mặc dù cả hai đều có vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp, nhưng chúng có những đặc tính và ưu điểm riêng biệt. Trong bài viết dưới đây, cùng RX Tradex tìm hiểu về sự khác nhau giữa động cơ bước và động cơ servo.

1. Những khác biệt cơ bản giữa động cơ bước và động cơ servo

Động cơ bước thường sử dụng công nghệ không tiếp xúc trượt, với số lượng điểm cực dao động từ 50 đến 100. Trái lại, động cơ servo điển hình chỉ có từ 4 đến 12 điểm cực.

Điểm khác biệt rõ rệt giữa động cơ bước và động cơ servo là ở việc mã hóa và phương pháp điều khiển vị trí:

• Động cơ bước không yêu cầu mã hóa vì chúng có thể di chuyển chính xác tới các vị trí của gần 100 điểm cực trong động cơ. Chúng hoạt động bằng cách điều khiển từng bước thông qua cung cấp xung điện vào các cuộn dây.
• Động cơ servo, mặc dù chỉ có số điểm cực ít hơn, nhưng cần phải được mã hóa để xác định chính xác vị trí của từng điểm cực. Chúng hoạt động bằng cách đọc dữ liệu từ các tín hiệu của bộ mã hóa động cơ và điều chỉnh dòng điện để đạt được vị trí yêu cầu.

Thêm vào đó:

• Ở chế độ nhiều xung, động cơ bước quay mượt hơn (không bị giật), do không có chổi than và rotor được làm từ nam châm vĩnh cửu, giúp gia tăng tính bền vững theo thời gian vận hành đúng thông số.
• Động cơ servo có thể là động cơ DC hoặc AC, được trang bị thêm encoder để tăng độ chính xác trong điều khiển vị trí. Kết hợp với encoder, động cơ DC và AC trở thành động cơ servo DC và servo AC tương ứng.

2. Ưu nhược điểm giữa động cơ servo và động cơ bước

Động cơ Servo nhờ vào sự phản hồi của encoder, điều khiển vòng kín có điều kiện nên có độ chính xác cao hơn. Nhờ cơ chế này, động cơ servo có khả năng điều khiển vị trí với độ chính xác cao ngay cả khi gặp trường hợp trượt lực (motor bị mất bước), vẫn đảm bảo vị trí chính xác được yêu cầu.

Trái với động cơ bước, khi bị trượt lực, động cơ stepper thường cho kết quả vị trí không chính xác do bị mất bước.

Đặc biệt, các driver servo yêu cầu công suất cao hơn và có mô-men xoắn yếu hơn so với các loại driver cho động cơ bước. Động cơ servo DC thường kém bền hơn do phải sử dụng chổi than và cần bảo dưỡng định kỳ.

Mặt khác, động cơ bước có thể hoạt động lâu dài và ít yêu cầu bảo dưỡng do không có chổi than, có kích thước nhỏ gọn nhưng lại mang lại mô-men xoắn lớn.

Những đặc điểm này làm nổi bật sự khác biệt giữa động cơ servo và động cơ bước, phù hợp cho từng ứng dụng và yêu cầu cụ thể trong các hệ thống tự động hóa và công nghiệp hiện đại.

3. Điểm đáng chú ý giữa động cơ servo và động cơ step

Trong thực tế hiện nay, có nhiều động cơ bước (stepper) được trang bị thêm encoder phía sau để tận dụng và phát huy tối đa ưu điểm của động cơ bước và khả năng điều khiển vòng kín như động cơ servo.

Đối với việc lập trình và điều khiển động cơ stepper, quá trình xác định vị trí thường dựa trên số bước (mỗi bước tương ứng với một góc quay nhất định). Khi cấp xung điện vào các cuộn dây, động cơ sẽ di chuyển từng bước và từ đó ta có thể suy ra được vị trí cụ thể.

Trái lại, với động cơ servo, việc điều khiển đạt vị trí mong muốn sử dụng một cơ chế phức tạp hơn. Động cơ servo được điều khiển dựa trên số xung từ encoder. Khi cấp cho motor một chuỗi xung từ encoder, hệ thống sẽ đếm và theo dõi số lượng xung này. Khi đủ số xung nhất định được đếm từ encoder, động cơ servo sẽ dừng lại ở vị trí mong muốn.

Sự khác biệt trong cách lập trình và điều khiển này phản ánh rõ nét các đặc tính ưu việt và độ chính xác của từng loại động cơ trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa hiện đại.

4. Tổng kết

Qua bài viết trên, RX Tradex đã điểm qua các khác biệt cơ bản, ưu nhược điểm và điểm đáng chú ý giữa động cơ bước và động cơ servo trong ngành công nghiệp. Hy vọng rằng quý doanh nghiệp đã có thêm những thông tin hữu ích để áp dụng vào thực tiễn sản xuất và tự động hóa các quy trình công nghiệp của mình. Ngoài ra, nếu quý doanh nghiệp đang quan tâm đến các công nghệ, xu hướng thị trường mới nhất có thể tham gia triển lãm NEPCON 2024 – Triển lãm duy nhất tại Việt Nam về SMT, Công nghệ kiểm tra, Thiết bị và Công nghiệp hỗ trợ cho sản xuất điện tử được RX Tradex Vietnam tổ chức. Bên cạnh đó, cũng trong năm nay, RX Tradex còn tổ chức các triển lãm hàng đầu khu vực như: Vietnam Manufacturing Expo, METALEX Vietnam,… Đăng ký tham gia ngay tại đây.