Il principio di funzionamento di un attuatore elettrico è la conversione di energia elettrica in movimento meccanico attraverso un motore elettromagnetico e un sistema di trasmissione meccanica
Meccanismo di base
- Attivazione elettrica: Un segnale di ingresso (digitale on/off o analogo 4-20mA) attiva l'unità di controllo per alimentare il motore interno.
- Rotazione del motoreLa corrente che scorre attraverso le bobine del filo del motore crea un campo magnetico che interagisce con i magneti del motore per ruotare un albero ad alta velocità con una coppia relativamente bassa.
- Amplificazione della coppia: Acambio(ad esempio, spinta, verme o ingranaggi planetari) riduce l'alta velocità del motore aumentando significativamente la coppia per fornire la forza necessaria per spostare carichi pesanti.
- Conversione di movimento:
- Attuatori rotanti: la potenza ingranaggiata ruota direttamente un albero, in genere per 90° (quarto giro) o 360° (molti giri) di valvola.
- Attuatori lineari: Il movimento di rotazione viene convertito in movimento rettilineo con unvite a piombooVattone a sferaMentre la vite ruota, un dado si muove lungo la sua lunghezza, estendendo o ritirando una canna o un pistone.
Caratteristiche di controllo e sicurezza
- Interruttori di limite: Questi tagliano la potenza del motore quando l'attuatore raggiunge la sua posizione completamente estesa o ritirata, evitando danni meccanici.
- Sensori di feedbackComponenti quali:potenziometriocodificatorifornire dati in tempo reale sulla posizione esatta dell'attuatore a un PLC (Programmable Logic Controller) per un controllo di modulazione preciso.
- Meccanismi di sicurezza: in caso di perdita di potenza, sistemi quali i sistemi di riserva della batteria o i meccanismi di ritorno della molla riportano l'attuatore in una posizione di "default" sicura.
- Freni: spesso montati sul motore, bloccano il rotore in posizione quando non è in uso per impedire alle forze esterne (come la pressione del fluido in un tubo) di guidare il meccanismo.