Servo AC có tốn điện không? Cách tính số điện theo công suất

Trả lời ngắn: Servo AC có tốn điện không phụ thuộc vào hai thứ: công suất định mức của motor và số giờ chạy thực tế mỗi ngày. Số điện tính bằng công thức kW nhân giờ chạy: motor 100W chạy 8 giờ một ngày tốn khoảng 0,8 số điện, motor 4,5kW chạy cùng thời gian tốn khoảng 36 số. Mọi con số trong bài đều là ước tính lý thuyết theo giờ chạy giả định, không phải số đo thực tế, và bài không quy ra tiền.

1. Công thức tính số điện: kW nhân giờ chạy

Muốn biết một motor servo tốn bao nhiêu điện, chỉ cần hai số: công suất định mức tính bằng kW và số giờ motor chạy trong ngày. Công thức rất đơn giản: số điện bằng công suất nhân giờ chạy. Motor 100W tức 0,1kW chạy 8 giờ tốn 0,1 nhân 8 bằng 0,8 số một ngày; motor 750W tức 0,75kW chạy 8 giờ tốn 6 số một ngày. Cách tính này áp dụng giống nhau cho mọi motor trong dòng servo AC đang bán, vì tất cả đều công bố công suất định mức rõ ràng trên trang sản phẩm.

Cần phân biệt số điện tính theo công thức với số điện đo thực tế. Công thức trên tính theo công suất định mức, tức là mức tối đa motor được thiết kế để chạy liên tục. Ngoài đời, motor hiếm khi chạy đúng mức tối đa cả ngày, nên số điện thực tế thường thấp hơn con số tính theo công thức. Vì vậy mọi con số trong bài đều ghi rõ là ước tính lý thuyết theo giờ chạy giả định, không phải số đo từ đồng hồ điện, dùng để so sánh mức tiêu thụ giữa các model và ước lượng trước khi chốt.

2. Bảng tính theo công suất đã công bố: chạy 8 giờ mỗi ngày

Bảng dưới đây tính số điện cho 5 mức công suất đã công bố, giả định mỗi motor chạy 8 giờ một ngày, 26 ngày một tháng, chỉ để so sánh chứ không phải cam kết vận hành. Motor 40B công suất 100W, tức 0,1kW, chạy 8 giờ tốn 0,8 số một ngày và 20,8 số một tháng. Motor 60B công suất 200W, tức 0,2kW, chạy 8 giờ tốn 1,6 số một ngày và 41,6 số một tháng. Hai model này cùng tốc độ 3000 vòng trên phút, cùng điện áp 220V, nên khác biệt số điện chỉ đến từ công suất định mức.

Nhóm công suất lớn hơn gồm 80B và động cơ servo SH4MN090A cùng 750W, tức 0,75kW, chạy 8 giờ tốn 6 số một ngày và 156 số một tháng. Động cơ servo SH4MN110A công suất 800W, tức 0,8kW, chạy 8 giờ tốn 6,4 số một ngày và 166,4 số một tháng. Lớn nhất dòng là động cơ servo SH4MN180A công suất 4,5kW, chạy 8 giờ tốn 36 số một ngày và 936 số một tháng. Số điện tăng thẳng theo công suất, nên chọn đúng công suất theo tải là cách đầu tiên để không tốn điện thừa. Đối chiếu đủ 6 motor theo dải đã công bố tại danh mục động cơ servo, hoặc xem ví dụ động cơ servo 60B 200W với công suất 200W và tốc độ 3000 vòng trên phút.

3. Số điện thực tế phụ thuộc tải, không cố định theo tem

Con số trên tem máy là công suất định mức, còn số điện thực tế phụ thuộc vào tải motor đang kéo. Một motor 750W kéo tải nhẹ thì chỉ chạy dưới công suất định mức, nên số điện thực tế thấp hơn con số 6 số một ngày tính ở trên. Ngược lại, motor kéo tải nặng liên tục gần mức định mức thì số điện thực tế sẽ sát với con số tính theo công thức. Vì vậy hai máy cùng model vẫn có thể tốn điện khác nhau, đơn giản vì tải và giờ chạy khác nhau. Nhiều người hay nhầm khi lấy số trên tem làm số điện cố định.

Servo AC có hệ vòng kín: encoder báo vị trí trục về driver, nên driver chỉ cấp đúng lượng điện cần thiết cho tải tại từng thời điểm. Khi tải nhẹ, driver giảm dòng cấp cho motor; khi tải nặng, driver tăng dòng để giữ vị trí và tốc độ. Bài viết không đưa ra con số tiết kiệm cụ thể, vì mức tiết kiệm phụ thuộc vào tải và chu trình chạy của từng máy, những số này chưa được công bố. Số điện thực tế luôn đi theo tải thực tế, không đi theo tem máy.

4. Công suất định mức và công suất chạy thực tế khác nhau thế nào

Công suất định mức là mức motor được thiết kế để chạy liên tục trong điều kiện chuẩn, còn công suất chạy thực tế là mức motor đang tiêu thụ tại một thời điểm, thay đổi theo tải. Một motor 750W không có nghĩa là lúc nào cũng ăn đúng 750W; lúc chạy không tải nó ăn ít hơn nhiều, lúc kéo tải nặng nó mới tiến gần mức định mức. Bảng tính ở mục 2 cho biết mức tối đa theo giờ chạy giả định, không phải mức motor luôn ăn.

Công suất, mô-men và tốc độ liên hệ với nhau bằng công thức quen thuộc: mô-men bằng 9550 nhân công suất chia tốc độ. Lấy motor 40B làm ví dụ ước tính lý thuyết: công suất 0,1kW, tốc độ 3000 vòng trên phút thì mô-men ước tính khoảng 0,32 N.m. Con số này chỉ là ước tính lý thuyết từ công thức, không phải số công bố của motor 40B, vì mô-men của nhóm 40B, 60B và 80B hiện chưa được công bố. Ví dụ này chỉ để thấy quan hệ giữa ba đại lượng: cùng công suất thì tốc độ càng thấp mô-men càng lớn; cùng tốc độ thì công suất càng lớn mô-men càng lớn. Khi chọn servo, chốt mô-men theo tải trước rồi mới suy ra công suất, tránh hai lỗi thường gặp: chọn thừa công suất gây tốn điện thừa, và chọn thiếu mô-men khiến máy chạy yếu.

5. Ba cách giảm số điện khi dùng servo AC

Cách thứ nhất là chọn đúng công suất theo tải, không chọn thừa. Bảng ở mục 2 cho thấy mỗi bậc công suất tăng lên đều kéo số điện tăng theo: từ 200W lên 750W là số điện một ngày tăng từ 1,6 số lên 6 số với cùng 8 giờ chạy. Nếu tải chỉ cần motor 200W mà chọn motor 750W thì phần công suất thừa không làm máy chạy tốt hơn, chỉ làm số điện tính theo định mức cao hơn. Bài servo AC là gì đã giải thích hệ ba thành phần motor, driver và hộp số; chọn đúng bộ ba theo tải là bước đầu tiên. Cặp ghép driver với motor cụ thể hiện chưa có bảng chính thức, nên bước đối chiếu dải driver vẫn cần kỹ thuật xác nhận.

Cách thứ hai là quản lý giờ chạy: servo chỉ tốn điện khi chạy, nên máy chạy 8 giờ tốn gấp đôi máy chạy 4 giờ với cùng một model. Cách thứ ba là giữ máy sạch và thông thoáng: lỗ thông gió bị bụi bít kín làm motor và driver nóng hơn, hệ phải làm việc vất vả hơn để giữ đúng vị trí và tốc độ. Kiểm tra lỗ thông gió, dây tín hiệu và encoder, giá đỡ và bụi bẩn bám trên máy là những hạng mục bảo trì chung, không cần thay thế linh kiện theo chu kỳ cố định nào vì chu kỳ thay thế chưa được công bố. Ba cách này giảm số điện bằng cách giảm công suất thừa, giờ chạy thừa và tải nhiệt thừa.

6. Câu hỏi thường gặp

Servo AC 100W chạy 8 giờ một ngày tốn bao nhiêu điện?

Khoảng 0,8 số một ngày và 20,8 số một tháng với 26 ngày chạy. Đây là ước tính lý thuyết theo công suất định mức 0,1kW nhân 8 giờ, không phải số đo thực tế. Tải nhẹ thì số điện thực tế thấp hơn.

Servo AC 4,5kW chạy 8 giờ một ngày tốn bao nhiêu điện?

Khoảng 36 số một ngày và 936 số một tháng với 26 ngày chạy, tính theo công suất định mức 4,5kW của động cơ servo SH4MN180A. Đây là ước tính lý thuyết, không phải số đo thực tế.

Vì sao hai máy cùng model servo lại tốn điện khác nhau?

Vì tải và giờ chạy khác nhau: số điện thực tế đi theo tải thực tế, không cố định theo tem máy. Motor kéo tải nhẹ chạy dưới công suất định mức nên tốn ít điện hơn.

Có quy số điện ra tiền trong bài này không?

Không. Bài chỉ tính số điện theo kWh từ công suất đã công bố, không quy ra tiền, vì giá điện thay đổi theo thời điểm và theo biểu giá áp dụng cho từng cơ sở.

Chọn servo công suất lớn hơn có làm máy chạy tốt hơn không?

Không hẳn. Công suất thừa không làm máy chạy tốt hơn mà chỉ làm số điện tính theo định mức cao hơn. Chọn đúng công suất theo tải và mô-men cần thiết mới là cách chọn đúng; mô-men của nhóm 40B, 60B và 80B hiện chưa được công bố nên cần kỹ thuật xác nhận trước khi chốt.

Mở trang danh mục servo AC để đối chiếu đủ 16 model theo dải đã công bố trước khi quyết định.