Động cơ servo nam châm vĩnh cửu là động cơ đồng bộ sử dụng nam châm vĩnh cửu để thiết lập từ trường của rôto. Tính năng cốt lõi của nó nằm ở việc đạt được-độ chính xác cao về vị trí, tốc độ và khả năng điều chỉnh mô-men xoắn thông qua hệ thống điều khiển-vòng kín. Không giống như động cơ không đồng bộ dựa vào dòng điện cảm ứng để tạo ra mô-men xoắn, từ trường không đổi do nam châm vĩnh cửu cung cấp giúp loại bỏ tổn thất kích thích, mang lại cho loại động cơ này lợi thế vốn có về hiệu suất năng lượng và độ chính xác điều khiển. Hiện tại, nhu cầu về động cơ servo nam châm vĩnh cửu trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp đang tăng với tốc độ trung bình hàng năm trên 15%, đặc biệt là trong các tình huống như bộ truyền động khớp robot và hệ thống cấp liệu máy công cụ CNC, nơi nó đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn.
Tổng quan về cấu trúc và tầm quan trọng
Cấu trúc tổng thể có thể được chia thành năm hệ thống con cốt lõi: stato, rôto, hệ thống ổ trục, thiết bị phản hồi, vỏ và mô-đun làm mát. Các thông số thiết kế của từng hệ thống con ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ công suất của động cơ (các mẫu tiên tiến hiện tại có thể đạt tới 5kW/kg), thời gian phản hồi động (mức mili giây) và độ chính xác định vị (± 0,01 độ). Hơn 60% lỗi hệ thống servo bắt nguồn từ sự cộng hưởng cơ học hoặc trục trặc quản lý nhiệt do lỗi thiết kế cấu trúc, chứ không phải lỗi điện. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế kết hợp giữa kiến trúc cơ khí và hiệu suất điện từ.
Khớp robot (yêu cầu độ chính xác ± 0,01 độ)
Hệ thống cấp liệu máy công cụ CNC (độ lặp lại ± 1μm)
Sự phát triển công nghệ:
Thiết kế tích hợp (ví dụ: mô-đun động cơ + trình điều khiển tích hợp)
Ứng dụng vật liệu mới (rotor sợi carbon để giảm quán tính)
Như có thể thấy từ phân tích ở trên, hiệu suất của động cơ servo nam châm vĩnh cửu tiết kiệm năng lượng-phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế thành phần và công nghệ vật liệu. Việc lựa chọn đòi hỏi sự cân bằng toàn diện về chi phí, hiệu quả và các yêu cầu kiểm soát.