Um breve guia para atuadores elétricos

Um componente importante que possibilita a automação são os atuadores elétricos. Esses dispositivos mecânicos convertem eletricidade em energia cinética usando movimento rotativo ou linear.

Atuadores elétricos funcionam como outros tipos de atuadores. A única diferença é que ele usa eletricidade como entrada. A eletricidade alimenta um motor, acionando componentes específicos em movimento. A saída final é a energia mecânica.

Esses componentes alimentam um atuador linear elétrico em funcionamento:

• Fonte de energia – pode ser tensão CA ou CC
• Controlador – garante que o sistema execute as funções necessárias enviando sinais para o inversor
• Drive – recebe sinais do controlador e fornece a corrente e tensão corretas ao motor para fazer movimentos precisos
• Motor – retira energia elétrica do acionamento e produz energia mecânica, geralmente girando um eixo
• Atuador – o componente que se move fisicamente (veja os tipos abaixo)

Tipos de atuadores elétricos

Atuador estilo haste

Atuadores estilo haste produzem movimento retraindo e estendendo uma haste do alojamento. Com atuadores tipo haste, a carga se move de duas maneiras:

• A carga se move ao ser presa à haste
• A carga é empurrada ou puxada pela haste

Este tipo de atuador elétrico é perfeito para inserir e pressionar. Eles também são a escolha certa para cargas móveis que exigem posicionamento de ponta a ponta, altas velocidades e alta força.

Uma das principais vantagens dos atuadores tipo haste é sua carcaça fechada. Impede que líquidos e outros contaminantes entrem na abertura da haste. É por isso que a maioria dos atuadores do tipo haste geralmente têm altas classificações de IP contra água e outros líquidos.

Atuadores de estilo de haste são encontrados em vários campos, como mesas e camas automatizadas em centros de atendimento modernos. Eles também são usados ​​na indústria automotiva para abrir portas, proteções e capôs ​​de carros.

Atuador sem haste

A principal diferença entre os atuadores sem haste e os do tipo haste é como ele carrega uma carga. Enquanto os atuadores do tipo haste empurram ou puxam uma carga usando uma haste, os atuadores sem haste a transportam usando uma correia ou um parafuso. Este método dá ao atuador sem haste as seguintes vantagens:

• Suporte para altas cargas e forças de momento
• Pegada menor para comprimento de curso semelhante
• Elimina o risco de flexão e flambagem da haste

Seu design geral de ter um pistão padrão estendendo-se inteiramente para fora de seu comprimento retraído permite que ele forneça resultados excepcionais que não são possíveis com um atuador tipo haste. Este design torna os atuadores sem haste perfeitos para embalagem, corte, montagem e fabricação eletrônica.

Atuadores lineares pneumáticos versus elétricos

Atuadores lineares pneumáticos

A principal diferença entre atuadores pneumáticos e elétricos é o tipo de fonte. Atuadores lineares pneumáticos utilizam gás comprimido. O gás é bombeado para uma extremidade do cilindro e depois empurrado para fora na extremidade oposta. Essa ação empurra um pistão para frente, que então impulsiona a carga.

Atuadores lineares pneumáticos são atuadores do tipo haste com uma haste interna que se estende para fora das carcaças (cilindros) para mover a carga para frente. Para este tipo de atuador, o furo e a haste são redondos.

Este atuador linear é encontrado principalmente em ambientes industriais, muitas vezes em sistemas automatizados e máquinas. Geralmente faz parte da fabricação, paletização, manuseio de materiais, alimentos e bebidas e embalagem.

Atuadores lineares elétricos

Atuadores lineares elétricos dependem de eletricidade, com motores atuando como sua fonte. Ao contrário dos atuadores lineares pneumáticos, eles não possuem pistão e usam um parafuso ou uma correia. Os atuadores elétricos tendem a ser mais caros do que a maioria dos outros tipos, mas são projetados para serem muito menos dispendiosos de operar.

Os atuadores elétricos são usados ​​sozinhos ou combinados para executar várias tarefas em sequência, como alcançar, levantar, girar e inclinar. Eles também fornecem controle de posição de alta velocidade, preciso e repetível, gerando uma força entre 2.000 e 4.000.

Atuadores lineares elétricos são uma boa escolha para sistemas automatizados, fabricação de semicondutores, dispositivos médicos e processamento de alimentos e bebidas.

Montagens de atuador comuns

Escolher o tipo de montagem correto pode afetar o desempenho de um atuador linear. A seguir estão os tipos de montagem mais comuns usados ​​por atuadores lineares.

Montagem da manilha

Uma montagem popular para atuadores lineares elétricos usa uma manilha e um pino de montagem. Não há suportes ou qualquer outro tipo de suporte para interromper o movimento. Isso permite que o atuador gire de ambos os lados.

Montagem do munhão

Este tipo de montagem usa um bloco de montagem personalizado colocado na parte frontal ou traseira do atuador. Esta técnica de montagem permite que o corpo e o cilindro se movam. As montagens de munhão são frequentemente usadas em acessórios ATV ou UTV.

Montagem do rolamento da extremidade da haste

Os rolamentos da extremidade da haste são chamados de juntas universais. Um inserto de rolamento de esferas permite que uma haste ou um parafuso passe por ele para ficar desalinhado em um grau limitado. Geralmente é um ângulo diferente de 90 graus. Este tipo de montagem é encontrado em abridores de janelas e colunas de direção em automóveis.

Montagem de carro

Os suportes de carro para atuadores sem haste têm um corpo fixo e carro deslizante. Eles são mais úteis para aplicações que exigem alta força, orientação de carga e velocidade baixa a moderada. Eles também vêm com controle manual e fonte de alimentação.

Aplicações do mundo real para atuadores elétricos

Aqui estão alguns exemplos dos usos reais de atuadores elétricos.

• Fabricação de alimentos e bebidas: Os atuadores elétricos são silenciosos e limpos. Alguns são resistentes à corrosão e têm um design suave com pouca ou nenhuma fenda onde sujeira ou bactérias podem se acumular. Isso torna os atuadores elétricos perfeitos para indústrias sensíveis, como alimentos, bebidas e fabricação médica.
• Robótica: A indústria de automação depende de atuadores elétricos. Os atuadores permitem que os sistemas automatizados mantenham a qualidade e a precisão da produção. Isso ocorre porque os atuadores elétricos podem controlar e repetir movimentos precisos.
• Operação da válvula: As plantas de processamento que incorporam válvulas para gerenciar o fluxo de matérias-primas contam com atuadores elétricos devido à sua capacidade de fornecer ações e controle exatos.
• Máquinas Pesadas: Enquanto equipamentos pesados ​​geralmente usam sistemas hidráulicos, máquinas com contato direto com alimentos, bebidas, dispositivos médicos e semicondutores dependem de atuadores elétricos. Eles não dependem de fluidos para iniciar o movimento e, em vez disso, usam energia elétrica como fonte.

Atuadores elétricos:uma peça vital de tecnologia

Atuadores elétricos são peças incríveis de tecnologia que ajudam a alimentar muitas indústrias que tornam nossas vidas diárias possíveis. Sua simples capacidade de converter energia elétrica em energia cinética permitiu que desempenhasse um papel crítico no mundo moderno.

Por exemplo, os atuadores elétricos garantem que dispositivos como um braço de fabricação robótico possam se mover com rapidez e precisão. Esses atuadores ajudam os sistemas de controle do motor do seu carro regulando as aletas de ar que gerenciam a combustão do combustível.

Quer sejam sem haste ou estilo haste por design, os usos de atuadores elétricos são praticamente ilimitados. Também vale a pena notar que sua qualidade, o ambiente de trabalho e o tipo de montagem usada podem afetar o funcionamento dos atuadores elétricos.

A escolha de atuadores e máquinas de alta qualidade, durabilidade e eficiência geral é crucial. John Henry Foster é um distribuidor líder de sistemas automatizados e robótica. Se você procura máquinas automatizadas com atuadores elétricos eficazes e de alta qualidade, entre em contato conosco. Nossa equipe pode responder às suas perguntas e fornecer um orçamento.