Sự khác nhau giữa biến tần và servo (servo drive)

Sử dụng hệ thống servo hay biến tần trong các ứng dụng điều khiển động cơ cụ thể. Đó  là một câu hỏi khiến rất nhiều người phân vân. Tìm hiểu sự khác nhau giữa biến tần và servo sẽ giúp chúng ta có được lựa chọn tối ưu nhất.

Biến tần và ứng dụng cơ bản

Biến tần là thiết bị 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. Với công nghệ ngày nay, một số biến tần đặc biệt còn có thể điều khiển cho cả động cơ không đồng bộ, động cơ spindle, kể cả động cơ servo.

 

Lợi ích và ứng dụng cơ bản của biến tần:

● Điều khiển tốc độ của động cơ giúp đáp ứng các yêu cầu sản xuất công nghiệp cơ bản.

● Giúp động cơ khởi động êm, giảm mài mòn cơ khí.

● Tiết kiệm năng lượng hiệu quả, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống.

● Tích hợp nhiều chức năng điều khiển khác nhau giúp cải tiến công nghệ và tăng năng suất sản xuất.

● Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha… giúp tăng tuổi thọ động cơ.

Servo và ứng dụng cơ bản 

Servo là một hệ thống truyền động điều khiển hồi tiếp vòng kín, nhận tín hiệu xung và thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác theo lệnh từ PLC. Một hệ thống servo bao gồm bộ điều khiển servo, động cơ servo và 1 encoder được gắn trên trục động cơ để phản hồi tín hiệu từ động cơ về bộ điều khiển.

Bộ điều khiển 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.  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.

Hệ thống servo được sử dụng để khởi động và dừng ở các vị trí chính xác đến từng micromet. Điều chỉnh mô-men phù hợp với các ứng dụng khác nhau và thay đổi tốc độ cực kỳ nhanh đến ms.

Ứng dụng của hệ thống servo:

Hệ thống servo thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cực kỳ cao về vị trí, tốc độ và mô-men. Khả năng điều khiển phức tạp, tốc độ cao và tần suất làm việc thay đổi nhanh và liên tục như máy công cụ, máy đóng gói, các loại máy in, máy cắt. Các ứng dụng thu xả cuộn, các ứng dụng cần chạy dừng đúng vị trí, dây chuyền lắp ráp, máy CNC, cánh tay robot…

Khác nhau giữa biến tần và Servo

Về căn bản, bộ điều khiển servo và biến tần đều là thiết bị dùng để điều khiển động cơ. Tuy nhiên nếu như bộ điều khiển servo có khả năng điều khiển linh hoạt và chính xác cả tốc độ, vị trí và mô-men. Về biến tần tuy đã được nâng cấp bổ sung thêm nhiều tính năng. Về cơ bản vẫn chủ yếu dựa trên cơ sở là thay đổi tần số để điều khiển tốc độ động cơ.

Về chất lượng điều khiển và khả năng điều khiển chính xác, linh hoạt, bộ điều khiển servo cũng đáp ứng tốt hơn hẳn. Biến tần thường chỉ được sử dụng trong những trường hợp yêu cầu độ chính xác thấp, tốc độ hoạt động ổn định. Tuy nhiên biến tần có giá thành rẻ, có thể điều khiển cho nhiều loại động cơ khác nhau chứ không bị giới hạn 1 bộ điều khiển chỉ sử dụng cho 1 động cơ servo.

Bảng so sánh giữa biến tần và bộ điều khiển servo

Việc lựa chọn giữa biến tần hay bộ điều khiển Servo sẽ phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, yêu cầu và chi phí của hệ thống.

Lựa chọn sai sản phẩm sẽ khiến hệ thống máy móc không đạt mục đích công nghệ và hiệu quả mong muốn. Gây lãng phí, thậm chí còn gây ảnh hưởng đến cả thiết bị liên quan khác.

Trong một số trường hợp nếu bộ điều khiển servo bị hư trong khi động cơ servo vẫn hoạt động tốt. Khi đó để tiết kiệm chi phí, có thể dùng một số dòng biến tần đặc biệt  thay thế bộ điều khiển servo để điều khiển động cơ servo.