Een actuator is een geautomatiseerd apparaat dat wordt gebruikt om beweging in een mechanisme of systeem te regelen of te produceren. De energie die nodig is om dergelijke beweging te regelen of te produceren, wordt verkregen uit vijf hoofdbronnen: mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, thermisch en magnetisch.
Actuatoren worden vaak beschouwd als een klasse motoren. Er is echter een belangrijk verschil tussen de twee: motoren produceren roterende beweging, terwijl actuatoren doorgaans lineaire, beperkte beweging produceren. Er zijn uitzonderingen.
Actuatoren zetten invoerenergie om in een gewenst type beweging.
Een typisch voorbeeld van een actuatortoepassing is een vlinderklep.
Soorten actuatoren
1. Mechanische actuatoren maken gebruik van mechanische hulpmiddelen zoals schroeven, schroefvijzels, kogelomloopspindels, rolspindels, wielspindels of nokkenassen om een roterende beweging om te zetten in een lineaire beweging.
Mechanische actuatoren kunnen echter niet voor automatisering worden gebruikt en kunnen alleen handmatig worden bediend.
2. Hydraulische actuatoren maken gebruik van een holle cilinder die gevuld is met mechanische vloeistof en waarin een zuiger is geplaatst.
Wanneer een ongebalanceerde druk op de zuiger wordt uitgeoefend, creëert dit een kracht die een extern object kan verplaatsen. Deze actuatoren produceren een nauwkeurige verplaatsing langs de as van de zuiger.
3. Pneumatische actuatoren lijken op hydraulische actuatoren, maar ze gebruiken een samengeperst gas in plaats van een vloeistof om kracht te genereren.
4. Piëzo-elektrische actuatoren gebruiken speciale materialen om een spanning te genereren wanneer mechanische druk wordt toegepast. Deze materialen zetten uit wanneer een spanning wordt toegepast.
Ze worden gebruikt om uiterst nauwkeurige bewegingen te produceren en vereisen zeer hoge spanningen om te kunnen werken. 5.
5. Elektrohydrostatische actuatoren hebben pompen die heen en weer draaien om vloeistof uit een onder druk staand vat te trekken via een set kleppen. De precieze beweging van de roterende pomp in deze actuatoren wordt bereikt door een digitale positioner te gebruiken voor feedback en een servocontroller om de pomp te besturen.
Deze worden gebruikt voor inlaatgeleidingsschoepenaandrijvingen, externe onderzeese aandrijvingen, enz.
Hoe selecteert u een actuator
De keuze van de actuator is gebaseerd op diverse mechanische parameters, waaronder belasting, slaglengte en tijd.
Geschiktheid en voordelen zijn ook belangrijke overwegingen bij het selecteren van een actuator voor uw specifieke toepassing.
1. Hydraulische actuatoren leveren een hoge kracht in een klein formaat, maar vereisen een hydraulische bron.
2. Pneumatische actuatoren gebruiken fabriekslucht.
3. Elektrische actuatoren bieden betere regelbaarheid en zijn minder vatbaar voor lekkage, wat ze een voordeel geeft in cleanroom-omgevingen. Hoewel ze een hoge initiële kostprijs hebben, zijn ze op de lange termijn zuiniger.
4. Pneumatische klepaandrijvingen - dubbelwerkend en veerretour - maken gebruik van drukverschillen als aangedreven of niet-aangedreven aandrijvingen.
5. Piëzo-actuatoren zijn ontworpen voor micropositionering en maken gebruik van piëzo-elektrische kristallen om zeer nauwkeurige bewegingen te produceren voor toepassingen zoals optica en de productie van halfgeleiders.
Andere factoren om te overwegen
Er zijn verschillende andere factoren en parameters om te overwegen bij het selecteren van de juiste actuator voor een toepassing. Enkele hiervan worden hieronder vermeld.
Installatie Configuratie
Nadat u de ideale actuator hebt geselecteerd, moet u beslissen hoe u deze op de apparatuur monteert die u wilt starten.
Uitgangskoppel
Uitgangskoppel beschrijft de rotatiekracht die een actuator kan toepassen op een klep om deze te sluiten. Het is van toepassing op zowel elektrische als vloeistofgestuurde roterende actuatoren.
Maximale stuwkracht
Het is de maximale kracht die de actuator kan uitoefenen om de werkvloeistof voort te duwen of vast te houden.
Maximale snelheid
Het is de maximale lineaire of rotatiesnelheid die het apparaat kan leveren. Het wordt meestal uitgedrukt in rpm voor roterende actuatoren en in millimeters per seconde voor lineaire apparaten.