Servo và điều tốc đều là các hệ thống điều khiển, nhưng chúng phục vụ mục đích khác nhau và hoạt động theo những cách khác nhau. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp thắc mắc cho bạn biết servo, điều tốc là gì.

Servo là gì?

Servo là một động cơ nhỏ, có khả năng kiểm soát chính xác vị trí, tốc độ và mô-men xoắn của trục quay. Nó khác với động cơ thông thường ở chỗ servo có phản hồi (feedback). Phản hồi này cho phép servo biết chính xác vị trí hiện tại của trục quay và so sánh với vị trí mong muốn, từ đó điều chỉnh để đạt được độ chính xác cao.

Cụ thể hơn, một hệ thống servo bao gồm:

Động cơ: Thông thường là động cơ DC hoặc động cơ bước.
Bộ giảm tốc: Giảm tốc độ quay và tăng mô-men xoắn.
Bộ mã hóa (Encoder): Cung cấp thông tin phản hồi về vị trí của trục quay. Có nhiều loại encoder như encoder quang học, encoder từ tính,…
Mạch điều khiển: So sánh vị trí hiện tại với vị trí mong muốn và điều khiển động cơ để giảm sai lệch.

Servo được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, ví dụ như:

Robot học: Điều khiển chuyển động của các khớp robot.
Mô hình máy bay điều khiển từ xa: Điều khiển các bề mặt điều khiển của máy bay.
Máy in 3D: Điều khiển chuyển động của đầu in.
Ô tô: Điều khiển hệ thống phanh, ga, vô lăng.
Hệ thống tự động hóa: Điều khiển các van, cần gạt, băng tải,…

Tóm lại, servo là một thiết bị cơ điện chính xác, cho phép điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn với độ chính xác cao nhờ vào hệ thống phản hồi.

Điều tốc là gì?

Điều tốc (governor) là một cơ cấu điều khiển tự động được sử dụng để duy trì tốc độ của một máy móc hoặc hệ thống ở một mức mong muốn. Nó làm điều này bằng cách điều chỉnh lượng năng lượng cung cấp cho máy móc. Khi tốc độ thay đổi, điều tốc sẽ tự động điều chỉnh để đưa tốc độ trở lại mức đặt trước.

Có nhiều loại điều tốc khác nhau, nhưng nhìn chung chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc phản hồi:

Cảm biến tốc độ: Một bộ phận nào đó đo tốc độ của máy móc (ví dụ: một bộ phận ly tâm, một cảm biến tốc độ điện tử).
So sánh: Giá trị tốc độ đo được được so sánh với giá trị tốc độ mong muốn (điểm đặt).
Cơ cấu điều khiển: Một cơ cấu nào đó (ví dụ: van, cơ cấu khí nén, mạch điện tử) sẽ thay đổi lượng năng lượng cung cấp cho máy móc dựa trên sự khác biệt giữa tốc độ đo được và tốc độ mong muốn. Nếu tốc độ quá cao, cơ cấu điều khiển sẽ giảm năng lượng; nếu tốc độ quá thấp, cơ cấu điều khiển sẽ tăng năng lượng.

Ví dụ về ứng dụng của điều tốc:

Động cơ hơi nước: Điều tốc ly tâm là một ví dụ cổ điển được sử dụng trong động cơ hơi nước. Khi tốc độ động cơ tăng, các quả cầu ly tâm sẽ bay ra ngoài, điều chỉnh van hơi nước để giảm lượng hơi cung cấp, từ đó làm giảm tốc độ.
Động cơ đốt trong: Hệ thống điều khiển điện tử trong ô tô hiện đại hoạt động như một điều tốc để duy trì tốc độ động cơ ở mức mong muốn của người lái.
Tuabin: Điều tốc được sử dụng để kiểm soát tốc độ quay của tuabin hơi nước hoặc tuabin khí.
Máy phát điện: Điều tốc giúp duy trì tần số và điện áp ổn định trong hệ thống điện.

Sự khác biệt giữa điều tốc và servo:

Mặc dù cả điều tốc và servo đều kiểm soát tốc độ, nhưng chúng có mục đích và cách hoạt động khác nhau:

Điều tốc: Duy trì tốc độ ở một giá trị khá ổn định quanh một điểm đặt. Độ chính xác thường không cao như servo.
Servo: Kiểm soát chính xác vị trí, tốc độ và mô-men xoắn. Servo có phản hồi chính xác hơn và được sử dụng trong các ứng dụng cần độ chính xác cao.

Tóm lại, điều tốc là một hệ thống phản hồi dùng để tự động duy trì tốc độ của một máy móc hoặc hệ thống ở một giá trị mong muốn. Nó hoạt động bằng cách điều chỉnh lượng năng lượng cung cấp cho máy móc dựa trên sự khác biệt giữa tốc độ đo được và tốc độ mong muốn.