Attuatore elettrico

Facile da integrare
Contenendo parti come microprocessori e controller di natura programmabile, è facile integrare attuatori elettrici rispetto alle loro controparti pneumatiche e idrauliche. Pertanto, possono essere semplicemente utilizzati in quasi tutti i macchinari complessi che richiedono l'attivazione.

Estrema precisione
Per le applicazioni in cui la precisione assoluta è fondamentale, gli attuatori elettrici sono la scelta migliore poiché possono variare vari parametri come coppia, velocità e forza per fornire risultati perfetti. Tale precisione è possibile grazie al meccanismo, che utilizza semplicemente la potenza di un motore secondario e la converte in movimento.

Facile da mantenere
A differenza degli attuatori pneumatici o idraulici, non contengono fluidi al loro interno che potrebbero fuoriuscire o contaminarsi causando errori di funzionamento. Le perdite non solo aumentano i costi di manutenzione, ma possono anche rappresentare un pericolo per la sicurezza. Fortunatamente, con gli attuatori elettrici tutti questi problemi sono evitabili.

Economico
Come accennato in precedenza, sono di facile manutenzione e possono essere utilizzati anche in condizioni difficili. Poiché il meccanismo prevede solo un input elettrico, questi attuatori possono funzionare perfettamente per lungo tempo e quindi portare a notevoli risparmi sui costi.

Funzionamento silenzioso
Gli attuatori pneumatici possono generare molto rumore, soprattutto a causa del compressore d'aria necessario per pompare aria nel sistema. In alternativa, gli attuatori elettrici producono poco o nessun rumore, sono compatti e possono essere facilmente installati con l'aiuto di cavi o fili.

Robotica
L’industria automobilistica e molti altri stanno ora utilizzando la robotica per migliorare la qualità e la precisione della produzione e controllare i costi di produzione. Gli attuatori lineari elettrici soddisfano le sofisticate esigenze della robotica. Possono controllare e ripetere movimenti estremamente precisi, controllare la velocità di accelerazione e decelerazione e controllare la quantità di forza applicata. E possono combinare tutti questi movimenti su più assi contemporaneamente.

Produzione di alimenti e bevande
La pulizia è fondamentale in questi settori e gli attuatori lineari elettrici sono puliti e silenziosi. Inoltre, anche alimenti e bevande, dispositivi medici, semiconduttori e alcune altre applicazioni richiedono protocolli di lavaggio rigorosi. Gli attuatori elettrici sono resistenti alla corrosione-e hanno un design liscio che presenta poche fessure in cui potrebbero accumularsi batteri o sporco.

Automazione delle finestre
Gli impianti di produzione e altre operazioni indoor su larga-scala sono costruiti con sistemi di ventilazione-pesanti, ma in alcuni casi è auspicabile anche la ventilazione naturale, soprattutto per aiutare a controllare la temperatura interna. Gli attuatori lineari elettrici semplificano l'apertura e la chiusura a distanza di finestre pesanti e/o alte.
Macchine agricole. Sebbene le attrezzature e gli accessori pesanti siano spesso alimentati con sistemi idraulici, le macchine che entrano direttamente in contatto con gli alimenti o che richiedono movimenti precisi possono invece essere dotate di attuatori elettrici. Gli esempi includono mietitrebbie che trebbiano e trasportano cereali, spandiconcime con ugelli regolabili e persino trattori.

Funzionamento del pannello solare
Per un funzionamento ottimale, i pannelli solari devono inclinarsi per essere rivolti direttamente verso il sole mentre si muove nel cielo. Gli attuatori elettrici consentono alle installazioni commerciali e ai servizi pubblici di controllare in modo efficiente e coerente grandi parchi solari.

Attrezzatura da taglio
Ad esempio, le fabbriche che producono tappeti o impianti di stampa possono utilizzare attuatori elettrici per sollevare e abbassare le lame di taglio. Ancora una volta, la pulizia può essere importante in questi ambienti anche se non è un problema di sicurezza alimentare.

Funzionamento della valvola
Molti tipi di impianti di lavorazione incorporano valvole per controllare il flusso delle materie prime e dei prodotti finiti in tutta la struttura.

Applicazioni non-industriali
Stiamo parlando di come gli attuatori lineari elettrici vengono utilizzati nelle applicazioni industriali, ma sono sempre più utilizzati anche in ambienti residenziali o d'ufficio dove l'idraulica e la pneumatica non sono un'opzione. Sono ordinate, pulite e semplici. Gli attuatori elettrici ora offrono un facile funzionamento a distanza di finestre e coperture per finestre, ad esempio, esclusivamente per comodità o per assistere le persone disabili.

Forcella anteriore/posteriore
Si tratta di un pezzo di metallo a forma di U, con fori su ciascuna estremità attraverso i quali viene fatto passare un perno, un bullone o un dispositivo di fissaggio. L'attuatore può essere montato sull'applicazione tramite attacchi a forcella sulla parte anteriore e posteriore.

Tubo esterno
Questo è anche chiamato tubo di copertura. È un tubo in alluminio estruso che protegge esternamente gli attuatori lineari e ospita tutti i componenti interni dell'attuatore.

Camera d'aria
Questo è anche chiamato tubo di estensione, tubo di traslazione, pistone o tubo di azionamento. La camera d'aria è solitamente realizzata in alluminio o acciaio inossidabile. La camera d'aria è il punto in cui si trova il perno, quando è retratto. Questo tubo è collegato al dado di comando che è filettato e si estende e si ritrae durante il movimento del dado lungo il mandrino rotante.

Componente del mandrino
Questa è anche chiamata vite rotante, vite di comando o vite di sollevamento. È una lunga asta diritta che gira in uno strumento o in una macchina. Questo segmento dell'attuatore lineare ruota, ritraendo o estendendo la camera d'aria, generando un movimento lineare. Il perno in acciaio garantisce robustezza e durata. Esistono diversi modi di infilare il mandrino per varie velocità e capacità di carico.

Sosta di sicurezza
Questo si trova all'estremità del mandrino. Serve a prevenire la sovraestensione della camera d'aria.

Componente di tenuta del tergicristallo
Questo è un componente di tenuta fissato all'estremità del tubo esterno. Impedisce l'ingresso di contaminanti come polvere e liquidi nell'area del mandrino dell'attuatore. Garantisce inoltre che vi sia una tenuta adeguata tra i tubi interno ed esterno, influenzando il grado di protezione IP dell'attuatore.

Guidare il dado
Questo viaggia lungo il perno ed è collegato alla camera d'aria. È il componente che permette la retrazione o l'estensione della camera d'aria. Il dado di comando può essere realizzato in plastica o metallo e talvolta è dotato di chiavetta per impedire la rotazione della camera d'aria.

Interruttori di limite
Questi controllano la posizione della camera d'aria completamente estesa e retratta interrompendo elettricamente la corrente al motore. Questi interruttori non consentono all'attuatore di estendersi o ritrarsi eccessivamente. Per aggiungere oltre alla corrente di taglio, i finecorsa possono essere utilizzati anche come dispositivi di invio del segnale.

Ingranaggi per Attuatori Elettrici
Questi sono realizzati in plastica o acciaio e si accoppiano con altri ingranaggi per alterare la relazione tra la velocità del meccanismo di guida e la velocità della parte condotta. L'ingranaggio collegato a una fonte di alimentazione come il motore è noto come ingranaggio conduttore.

Alloggiamento del motore
Questo alloggiamento contiene il motoriduttore e tutte le parti interne senza lasciare nulla esposto a danni dall'esterno. L'alloggiamento del motore è generalmente realizzato in plastica di alta-qualità.

Motore CC
Dal motore a corrente continua proviene tutta la potenza dell'attuatore elettrico. I motori DC si trovano in diversi tipi. I motori più comunemente usati sono chiamati motori a spazzole. I motori sono costituiti dai seguenti componenti:

Statore del motore
Questa è la parte esterna fissa del motore. È costituito dall'alloggiamento del motore, dai coperchi del motore e da due magneti permanenti. Un campo magnetico stazionario è generato dallo statore e circonda il rotore.

Rotore
Questa è anche chiamata armatura. È la parte interna del motore che ruota. È costituito da un albero motore, un laminato di acciaio al silicio, avvolgimenti in rame e commutatore.

Commutatore motore CC
Si tratta di una coppia di piastre fissate all'albero del motore. Portano due connessioni per la bobina dell'elettromagnete. Il commutatore funziona per invertire la polarità del motore e essenzialmente mantiene il motore in movimento rotatorio senza perdere coppia.

Spazzole di carbone
Questi sfruttano l'attrito radente per la trasmissione della corrente elettrica dallo statore al rotore del motore.

Albero motore
Questa parte serve per il collegamento del motoriduttore alla parte inferiore dello statore del motore DC.

Sensori di uscita/feedback
Questi vengono utilizzati per la comunicazione della posizione della corsa dell'attuatore. Il feedback fornito da questi componenti viene inviato alla scatola di controllo MCU. Gli attuatori lineari che contengono feedback di posizione sono generalmente richiesti quando un'applicazione include funzioni di alto livello come la sincronizzazione e il posizionamento in memoria. Sono disponibili diverse opzioni per il sensore di uscita, tra cui:

Sensore ad effetto Hall
Il segnale in uscita da questo tipo di sensore è la funzione di densità del campo magnetico, attorno al dispositivo. Quando la densità del flusso magnetico del sensore supera una certa soglia pre-impostata, il sensore lo rileva e crea una tensione Hall che è una tensione di uscita. Un attuatore lineare con feedback di posizione è importante per la sua precisione e affidabilità, esattamente ciò che fornisce il sensore Hall.

Sensore potenziometro (POT).
Questo tipo di sensore è costituito da un tergicristallo e da due connessioni terminali per modificare l'uscita del segnale elettrico. Durante la rotazione della vite dell'attuatore lineare, cambia anche la resistenza tra il raschiatore e le due connessioni terminali. Ogni valore della resistenza corrisponde ad una posizione nella corsa dell'attuatore.

Sensore Reed
Questo tipo di sensore è un sensore di posizione magnetico. È un interruttore elettrico e funziona tramite un campo magnetico applicato. È costituito da una coppia di contatti su lamelle di metallo ferroso racchiuse in un involucro di vetro sigillato. I contatti possono essere aperti normalmente ma chiudersi in presenza di un campo magnetico (chiudendo il circuito e interrompendo l'alimentazione dell'attuatore).