Hệ thống điều khiển khí nén và hệ thống thủy lực bao gồm các phần tử điều khiển và cơ cấu chấp hành được kết nối với nhau thành hệ thống  thuỷ lực-khí nén hoàn chỉnh để thực hiện những nhiệm vụ theo yêu cầu đề ra. 

1.1 Những đặc điểm hệ thống thuỷ lực-khí nén cơ bản 

• Hệ thống khí nén (Pneumatic Systems) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp lắp ráp, chế biến, đặc biệt ở những lĩnh vực cần phải đảm bảo vệ sinh, chống cháy nổ hoặc  ở môi trường  độc hại. Ví dụ, lĩnh vực lắp ráp  điện tử; chế biến thực phẩm; các khâu phân loại, đóng gói sản phẩm thuộc các dây chuyền sản xuất tự động; 
Trong công nghiệp gia công cơ khí; trong công nghiệp khai thác khoáng sản… 
• Các dạng truyền động sử dụng khí nén: 
 + Truyền động thẳng là ưu thế của hệ thống khí nén do kết cấu đơn giản và linh hoạt của cơ cấu chấp hành, chúng được sử dụng nhiều trong các thiết bị gá kẹp các chi tiết khi gia công, các thiết bị đột dập, phân loại và đóng gói sản phẩm…   
 + Truyền động quay: trong nhiều trường hợp khi yêu cầu tốc độ truyền động rất cao, công suất không lớn sẽ gọn nhẹ và tiện lợi hơn nhiều so với các dạng truyền động sử dụng các năng lượng khác, ví dụ các công cụ vặn ốc vít trong sửa chữa và lắp ráp chi tiết, các máy khoan, mài công suất dưới 3kW, tốc độ yêu cầu tới hàng chục nghìn vòng/phút. Tuy nhiên, ở những hệ truyền động quay công suất lớn, chi phí cho hệ thống sẽ rất cao so với truyền động điện. 
• Những ưu nhược điểm cơ bản: 
 + Ưu điểm: 
ƒ Do không khí có khả năng chịu nén (đàn hồi) nên có thể nén và trích chứa trong bình chứa với áp suất cao thuận lợi, xem như một kho chứa năng lượng. 
Trong thực tế vận hành, người ta thường xây dựng trạm nguồn khí nén dùng chung cho nhiều mục đích khác nhau như công việc làm sạch, truyền động trong các máy móc… 
ƒ Có khả năng truyền tải đi xa bằng hệ thống đường ống với tổn thất nhỏ;  
ƒ Khí nén sau khi sinh công cơ học có thể thải ra ngoài mà không gây tổn hại cho môi trường.
ƒ Tốc độ truyền động cao, linh hoạt; 
ƒ Dễ điều khiển với độ tin cậy và chính xác;  
ƒ Có giải pháp và thiết bị phòng ngừa quá tải, quá áp suất hiệu quả. 
 + Nhược điểm: 
ƒ Công suất truyền động không lớn. Ở nhu cầu công suất truyền động lớn,  chi phí cho truyền động khí nén sẽ cao hơn 10-15 lần so với truyền động điện cùng công suất, tuy nhiên kích thước và trọng lượng lại chỉ bằng 30% so với truyền động điện; 
ƒ Khi tải trọng thay đổi thì vận tốc truyền động luôn có xu hướng thay đổi do khả năng đàn hồi của khí nén khá lớn, vì vậy khả năng duy trì chuyển động thẳng đều hoặc quay đều thường là khó thực hiện. 
ƒ Dòng khí nén được giải phóng ra môi trường có thể gây tiếng ồn. 
  Ngày nay, để nâng cao khả năng ứng dụng của hệ thống khí nén, người ta thường kết hợp linh hoạt chúng với các hệ thống điện cơ khác và ứng dụng sâu rộng các giải pháp điều khiển khác nhau như điều khiển bằng các bộ điều khiển lập trình, máy tính…

Hệ thống được mô tả như hình 1.1:

 

Hướng dẫn cách cài đặt biến tần Mitsubishi A700 chi tiết nhất

 

- Tín hiệu đầu vào: nút nhấn, công tắc, công tắc hành trình, cảm biến

- Phần xử lí thông tin: Xử lý tín hiệu đầu vào theo một quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của các phần tử điều khiển: van logic and, or, not, yes, Flip - flop, role....

- Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng (lưu lượng áp suất) theo yêu cầu, thay đổi trạng thái các cơ cấu chấp hành: van chỉnh áp, van đảo chiều, van tiết lưu, ly hợp...

- Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, là đại lượng ra của mạch điều khiển: Xi lanh dầu khí, động cơ khí nén dầu, 

- Năng lượng điều khiển: bao gồm phần thống tin và công suất

+ Phần thông tin: 

--- điện tử

--- điện cơ

--- khí

--- dầu

--- quang học

--- sinh học

+ phần công suất:

--- Điện: Công suất nhỏ, điều khiển hoạt động dễ, nhanh

--- Khí: Công suất vừa, quán tính, tốc độ cao

--- Thủy: công suất lớn, quán tính ít - dễ ổn định tốc độ thấp

Nội dung tìm kiếm hệ thống thuỷ lực-khí nén khác

Giáo trình khí nén thủy lực

khí nén - thủy lực cao thắng

Thủy lực khí nén pdf

Nguyên lý làm việc của hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén

Bài tập thủy lực khí nén có lời giải

Liên kết thủy lực khí nén

Thủy lực khí nén là gì

Tiêu chuẩn cấp bảo vệ IP tủ điện là gì? Theo tiêu chuẩn IEC 60529, cấp bảo vệ IP của tủ điện có thể hiểu là khả năng chống lại sự xâm nhập của vật thể, bụi và chất lỏng (nước) của vỏ tủ điện vào trong tủ, nếu sự xâm nhập của nước và bụi bẩn vào trong các thiết bị điện, thì sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động, tuổi thọ của thiết bị, đôi khi cũng làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của người sử dụng thiết bị. Cấp bảo vệ IP càng cao thì khả năng bảo vệ thiết bị trước bụi và nước càng lớn. 

Phân loại cấp bảo vệ IP tủ điện

Cấp bảo vệ IP của tủ điện được thể hiện bởi 2 chữ số -IPxy, chữ số hàng chục và chữ số hàng đơn vị.
– Chữ số hàng đơn vị (y): Thể hiện khả năng vỏ tủ chống lại sự xâm nhập của nước vào các thiết bị trong tủ điện.
– Chữ số hàng chục (x): Là khả năng vỏ tủ chống lại sự xâm nhập của vật thể, bụi trực tiếp vào các thiết bị trong tủ.

• Giới thiệu hệ thống thuỷ lực-khí nén

• tìm hiểu động cơ servo và động cơ bước

• 
  

Tiêu chuẩn cấp bảo vệ IP tủ điện là gì
Ví dụ áp dụng cấp bảo vệ IP trong tủ điện
– IP31 – Vỏ tủ được bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vật thể có kích thước > 2.5 mm, và bảo vệ chống lại sự xâm nhập của giọt nước rơi từ trên xuống theo phương thẳng đứng.
– IP42 – Vỏ tủ được bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vật thể có kích thước >1 mm, và bảo vệ chống lại sự xâm nhập của giọt nước rơi từ trên xuống theo phương thẳng đứng và nghiêng .
+ Vỏ tủ IP42 được sử dụng nhiều cho hệ thống tòa nhà, nhà máy công nghiệp nhẹ…
– IP54 – Các loại vỏ tủ điện IP54 được sử dụng trong nhà và ngoài trời, nó cung cấp mức độ bảo vệ chống chịu được bụi và mưa gió, nước bắn vào và dòng nước định hướng, vòi nước và không bị hư hại bởi sự hình thành của băng tuyết bao phủ.
+ Vỏ tủ IP54 được sử dụng nhiều cho hệ thống tủ điện ngoài trời, tủ điện cho hạ tầng các khu công nghiệp, trạm kiosk…
+ Tủ được sử dụng nhiều trong hệ thống phòng sạch, và các dự án công nghiệp nặng như xi măng, than khoáng sản, lọc hóa dầu…
– IP65 – Vỏ tủ điện IP 65 được sử dụng trong nhà và ngoài trời, cung cấp mức độ bảo vệ chống lại, gió bụi, mưa, nước bắn và dòng nước định hướng, vòi phun và không bị hư hại bởi sự hình thành của băng bao phủ.
+ Tủ điện IP65 được sử dụng nhiều cho ngành công nghiệp hóa chất, tàu thủy…
Như vậy trên đây chúng ta đã phần nào biết được tiêu chuẩn cấp bảo vệ IP tủ điện là gì? Nó là gì và được ứng dụng ra làm sao.

Nội dung tìm kiếm khác

Ip42 là gì

Tủ điện IP42

Cấp bảo vệ IP

Tủ điện IP55

Tủ điện IP54

IP tủ điện

Form tủ điện

Tiêu chuẩn IEC 60529

 Trong bài này, chúng ta sẽ hiểu sự khác biệt giữa động cơ bước và động cơ servo.

Trong tự động hóa, hai loại động cơ truyền động được sử dụng rộng rãi là

1. Động cơ bước
2. Động cơ servo.

Cả hai đều được sử dụng để đảm bảo độ chính xác và độ chính xác là yếu tố chính thúc đẩy ngành công nghiệp tự động hóa máy móc.

Về cơ bản, chúng ta sẽ thấy một số khác biệt giữa hai động cơ này. Hãy xem xét một số điểm được đề cập để nhận ra sự khác biệt.

So sánh Động cơ Servo và Động cơ bước

Động  cơ bước	Động cơ Servo
Dùng trong bộ điều khiển vòng hở	Dùng trong bộ điều khiển vòng kín
Không có tín hiệu phản hồi, dễ bị lỗi	Có tín hiệu phản hồi về, ít bị lỗi hơn
Ít tốn kém hơn động cơ servo	Tốn kém
Kích thước nhỏ	Kích thước lớn hơn
Ở tốc độ thấp có mô-men lớn	Có mô-men thấp hơn so với động cơ bước
Ở tốc độ cao có mô-men nhỏ	Có mô-men rất lớn
Không cần dùng encoder	Cần encoder và hộp số để điều khiển chính xác
Tốc độ thấp hơn	Tốc độ cao hơn
Không rung khi ở vị trí dừng	Có rung động khi ở vị trí dừng

Biểu đồ momen và tốc độ giữa 2 loại động cơ

Chúng ta sẽ thảo luận chi tiết về sự khác biệt chính giữa động cơ bước và động cơ servo.

Số lượng cực

Cặp cực từ là cặp nam châm là yếu tố chính làm quay động cơ. Động cơ có thể là loại 2 cực, 4 cực, 8 cực, … Động cơ bước có số cực cao; thường từ 50-100.

Một động cơ servo có số cực thường là 4-8. Hãy coi các cực như răng của bạn. Số lượng răng càng nhiều thì bạn càng có khả năng nhai càng tốt.

Từ trường và dòng điện bên trong động cơ xoay quanh số cực. Điều đó có nghĩa là, số lượng cực càng nhiều thì động cơ có khả năng điều khiển vòng quay của nó càng cao.

Do số lượng cực lớn trong động cơ bước, nó có thể di chuyển theo nhiều số hơn và theo từng bước; điều đó quá trong các bước nhỏ. Số bước trong một vòng quay càng cao thì độ chính xác càng cao.

 

 

Vì vậy, động cơ bước được sử dụng phổ biến trong điều khiển vòng hở, vì nó được điều khiển chính xác bởi các chuyển động bước của chính nó.

Một động cơ servo sẽ sử dụng trong điều khiển vòng kín với phản hồi từ bộ encoder; để kiểm soát thích hợp.

Mô-men xoắn

Động cơ bước cung cấp một lượng mô-men lớn ở tốc độ thấp, do số lượng cực nhiều. Điều này không có lợi trong động cơ servo vì chúng cung cấp mô-men xoắn nhỏ hơn.

Nhưng, ở tốc độ cao, động cơ bước cung cấp mô-men rất nhỏ và gần như mất một lượng lớn mô-men. Đây là ưu điểm chính mà động cơ servo đạt được ở tốc độ cao, vì chúng cung cấp mô-men rất lớn.

Mức độ rung và nhiệt

Động cơ bước tạo ra độ rung cao . Chúng cũng tản ra một lượng nhiệt lớn so với động cơ servo.

Giá cả

Động cơ bước ít tốn kém hơn so với động cơ servo. Ngoài ra, vì động cơ servo yêu cầu bộ encoder và hộp số để điều khiển chính xác hơn, chi phí của chúng sẽ tăng thêm.

Nhưng, nếu bạn không coi trọng yếu tố chi phí; Nếu sử dụng điều khiển vòng kín , bạn sẽ nắm được mức độ điều khiển cao hơn  và cũng có được nhiều tính năng hơn trong việc điều khiển hệ thống so với động cơ bước.

Tốc độ

Tốc độ của động cơ servo cao hơn động cơ bước. Chúng cung cấp RPM lớn hơn so với động cơ bước.

Ổn định

Động cơ servo có xu hướng rung ở vị trí đứng yên; điều này không xảy ra trong động cơ bước.

Vì vậy, nếu bạn yêu cầu một ứng dụng mà động cơ cần phải giữ tải ổn định như một tảng đá và giảm co rủi ro, sự cố do động cơ xung quanh hệ thống, thì động cơ bước sẽ là một lựa chọn tốt.

Phần kết luận

Đây là một số khác biệt giữa cả động cơ servo và động cơ bước. Việc lựa chọn động cơ phù hợp hoàn toàn phụ thuộc vào ứng dụng và kiến ​​thức của người thiết kế.