Was sind die verschiedenen Arten von Aktuatoren?

Die gebräuchlichsten Arten von Aktuatoren sind Drehantriebe und Linearantriebe. Innerhalb der Kategorie Linear gibt es auch weitere Typen, einschließlich Hydraulik, Pneumatik und Piezoelektrik. Der am häufigsten verwendete Aktuator ist eigentlich ein elektrischer Linearantrieb, und diese werden in unserem täglichen Leben mehr verwendet, als Sie sich vorstellen. Es wird geschätzt, dass jeder mindestens einmal am Tag in seinem täglichen Leben einen Linearaktuator verwendet, aber wir bemerken es einfach nicht. Wir haben hier einen Artikel geschrieben, den Sie vielleicht hilfreich finden. ""Wofür wird ein Linearantrieb verwendet?"
Dreh- und Linearantriebe
In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die verschiedenen Arten von Aktuatoren, die als lineare Aktuatoren bezeichnet werden. Die lineare Bewegung ist die Hin- und Rückbewegung oder die axiale Bewegung. Das Wort „Aktuatoren“ bezieht sich auf eine Komponente, die zum Bewegen und Steuern des Mechanismus oder eines Systems verwendet wird. Linearaktuatoren werden verwendet, um die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Diese Bewegungsumwandlung kann entweder mit Hilfe eines Wechselstrom- oder Gleichstrommotors oder unter Verwendung einer hydraulischen und pneumatischen Quelle erfolgen. Die Drehzahl kann bei Motoren je nach Übersetzungsverhältnis variiert werden. Linearantriebe sind in der Tat die beste Lösung, wenn es um präzise Bewegung oder reibungslose Bewegungssteuerung geht. Es gibt viele Anwendungen von Linearantrieben. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Automatisierungsbranche, in der eine lineare Positionierung erforderlich ist. Darüber hinaus werden sie in der Automatisierungsindustrie verwendet, um den Dämpfer zu steuern und die Höhe einzustellen. Sie werden auch in der Hausautomation eingesetzt. Das Öffnen und Schließen von Klappen, das Verriegeln von Eingängen, das Verlangsamen von Maschinenbewegungen usw. sind die üblichen Anwendungen von Linearantrieben.
Arten von Aktuatoren

Abbildung 1: Elektrischer Linearantrieb

Es gibt viele Arten von Linearantrieben. Einige werden hier beschrieben:

Mechanischer Linearantrieb:

Diese Aktuatoren arbeiten normalerweise durch Umwandlung der Drehbewegung in die lineare Bewegung. Der Mechanismus für diesen Umbau besteht aus Schraube, Rad, Achse und Nocken. Die Drehbewegung des Steuerknopfs wurde mit Hilfe von am Knopf befestigten Schrauben in eine lineare Bewegung umgewandelt. Einige mechanische Aktuatoren sind so konstruiert, dass sie nur drücken, während andere nur zum Ziehen ausgelegt sind, wie z. B. Kettenantrieb. Hydraulik- und Pneumatikzylinder können verwendet werden, um Kraft in beide Richtungen bereitzustellen. Mechanische Linearantriebe werden hauptsächlich in Lasern und Optiken usw. verwendet.

Hydraulische Linearantriebe

Diese Aktuatoren verwenden unter Druck stehende Flüssigkeit wie Öl, um eine lineare Bewegung auszuführen. Das Design des hydraulischen Stellantriebs ist Jahre alt. Sie werden in der Anwendung verwendet, in der zum Betrieb eine hohe Kraft erforderlich ist. Neben dem Stellantrieb gibt es einige andere zusätzliche Geräte wie Ventile, Flüssigkeitsbehälter, Pumpen und Motoren, mit denen die während der Funktionalität erzeugte Wärme und Geräusche reduziert werden. Darüber hinaus haben sie Leckageprobleme. Die übliche Anwendung dieses Stellantriebs ist der Auto-Hydraulikzylinder. Hydraulische Linearantriebe werden in vielen Anwendungen eingesetzt, z. B. in Maschinenbau, Schiffs- und Luft- und Raumfahrttechnik.

Pneumatische Linearantriebe:

Diese Art von Aktuatoren verwenden Druckgas oder Luft, um eine lineare Bewegung auszuführen. Wie bei hydraulischen Aktuatoren ist das Design des pneumatischen Linearantriebs sehr alt. Der Luftkompressor wird verwendet, um Leistung für den Betrieb des Stellantriebs bereitzustellen. Sie werden verwendet, wenn eine hohe Geschwindigkeit erforderlich ist oder wenn ein großer linearer Abstand erforderlich ist, um in einer Sekunde zurückzulegen, z. B. Zoll pro Sekunde oder 30 Zoll pro Sekunde. Einmal installiert, müssen sie von einem Ort zum anderen ziehen. Die Anwendung von pneumatischen Linearantrieben reicht von Sensoren, Schaltern, Türschließern usw.

Pnuematische Linearantriebe

Piezoelektrische Linearantriebe:

Diese Aktuatoren verwenden Spannung, um das Material zu erweitern, wie z. B. Keramik. Für sehr kleine Längenänderungen ist eine große Spannungsmenge erforderlich. Es wird für sehr kleine Bereiche verwendet. Kann aber in Tonnen Last verwendet werden. Sie werden grundsätzlich für wissenschaftliche Zwecke verwendet.

Piezoelektrische Linearantriebe

Elektrische Linearantriebe:

Bei dieser Art von Aktuatoren erfolgt die Bewegungsumwandlung durch einen einzelnen Motor. Die Drehbewegung des Motors wird dann in die Linearbewegung umgewandelt. Sie können überall eingesetzt werden, um die Last zu drücken oder zu ziehen, anzuheben oder abzusenken oder sogar um sie grob zu positionieren. Sie können gesteuert werden, daher kann ein Rückkopplungssystem mit Hilfe von Rückkopplungssensoren wie einem Potentiometer oder einem optischen Sensor hergestellt werden. Auf diese Weise kann die Bewegung sehr genau gesteuert werden.

Warum sind elektrische Linearantriebe eine gute Wahl?

Es ist die beste Option, wenn man eine saubere, reibungslose und einfache Bewegung mit großer Genauigkeit wünscht. Unabhängig von hydraulischen und pneumatischen Linearantrieben sind keine Ventile, Kompressoren und andere Dinge erforderlich, um diese Flüssigkeit zu halten. Die piezoelektrischen Aktuatoren benötigen dagegen eine sehr große Spannung für eine kleine Längenänderung. Daher sind die elektrischen Aktuatoren im Vergleich zu allen anderen Aktuatoren budgetfreundlich. Darüber hinaus besteht keine Angst vor Undichtigkeiten in den elektrischen Aktuatoren. Darüber hinaus benötigen sie nicht viel Wartung und die Wartungskosten sind ebenfalls sehr niedrig.

Daher ist es die ausgezeichnete Wahl für jemanden, der eine saubere und ungiftige Umwandlung der Bewegung von rotierend zu linear wünscht, da es alle Anforderungen und Bedenken hinsichtlich umweltfreundlicher Geräte erfüllt.

Weitere Arten von elektrischen Linearantrieben

Es gibt verschiedene Formen von elektrischen Linearantrieben, die je nach Anforderung verwendet werden. Einige werden hier erklärt:

 

Linearantrieb mit Rückkopplung:

Dies sind die Linearantriebe, die für Systeme mit geschlossenem Regelkreis verwendet werden. Die linearen Rückkopplungsaktuatoren selbst haben unterschiedliche Typen, basierend auf dem Sensor, der in der Rückkopplung verwendet wird. Die Sensoren können Potentiometer-, optische oder Hallsensoren sein. Bei dem Potentiometertyp eines Rückkopplungsaktuators wird das Potentiometer verwendet, um die Position des Aktuators durch Änderung der Spannung zu ermitteln. In ähnlicher Weise sind beim optischen Typ der optische Sensor und eine rotierende Scheibe mit Löchern an dem Getriebe angebracht. Die Position wird durch Licht zurückgesendet, indem ein Impuls an die Steuerbox gesendet wird. Beim Hallsensoreffekt wird das sich drehende Magnetfeld in das Getriebe eingebracht. Die Anzahl der Umdrehungen wird vom Sensor durch positive negative Pole des Magnetfelds gezählt. Für einige Anwendungen besteht eine Notwendigkeit für die Rückmeldung, um die Drehzahl von zwei Motoren zu steuern. Der Rückkopplungs-Linearantrieb ist für diese am besten geeignet. Für eine genaue Positionskontrolle müssten Sie auch einen Aktuator mit einem gewissen Maß an Rückkopplungstechnologie verwenden.

Rückkopplungsaktuatoren

Spurlinearantrieb:

Der Spurlinearantrieb ist der gleiche wie der typische Linearantrieb, außer dass sein Bewegungsumfang eher in einer Spur als im Freien eingeschlossen ist. Daher ist es empfindlich gegen Staub und Wasser. Aufgrund des vordefinierten Pfades kann es im Vergleich zu anderen Aktuatoren gleicher physikalischer Größe mit mehr Kraft umgehen. Die Schienenlinearantriebe eignen sich am besten für Innenanwendungen, bei denen eine feste horizontale und vertikale Bewegung erforderlich ist.

Abbildung 3: Linearantrieb verfolgen

Säulenlinearantrieb:

Der Säulenlinearantrieb ist eine Art Aktuator, der sich unter Beibehaltung der Stabilität nach oben erstreckt. Aufgrund der vielen Stufen, die Säulenaktuatoren haben, produzieren sie einen langen Bestand. Es gibt viele Vorteile des Säulenaktuators. Sie sind nur für vertikale Bewegungen ausgelegt. Einer der Vorteile besteht darin, dass keine externe Führung erforderlich ist, da die lineare Führung in die Struktur des Stellantriebs eingebaut ist. Sie können einfach ohne Verwendung anderer zusätzlicher Halterungen installiert werden. Da sie ein Führungssystem in ihrem Aufzug haben, sind sie eine bessere Option als jeder andere Aktuator in verschiedenen Anwendungen, wie z.

 Aktuator mit Säulenhub

Abbildung 4: Linearantrieb der Säule

Mikrolineare Aktuatoren

Sie sind klein, leicht, leise und sehr langlebig. Diese elektrischen Mikrolinearantriebe sind äußerst nützlich, um kundenspezifische Automatisierungen in Haushalten, Unternehmen, Fahrzeugen, Yachten, Wohnmobilen, Flugzeugen, Robotern, Funkfahrzeugen, Drohnen mit mehreren Hubschraubern sowie künstlerischen Installationen, medizinischen Anwendungen und mehr zu erstellen. Ein typischer Mikrolinearantrieb bietet eine sehr kleine kompakte Größe mit kleinen Strichen, ihre kleine kompakte Mikrogröße bedeutet jedoch, dass ihre Kraft begrenzt sein wird.

Mikrolinearantriebe


Motortypen, die in elektrischen Linearantrieben verwendet werden

Wechselstrom- und Gleichstrommotoren können in elektrischen Linearantrieben verwendet werden. Beide Motortypen haben einige Standardbereiche. Am häufigsten werden Gleichstrommotoren verwendet. Unter Gleichstrommotoren sind 12-V-Gleichstrommotoren am beliebtesten. 24-V-Gleichstrommotoren werden für die Anwendung großer Kräfte verwendet. In ähnlicher Weise können bei Wechselstrommotoren je nach industrieller Anwendung einphasige Wechselstrommotoren mit 220 bis 240 V oder dreiphasige Wechselstrommotoren mit 220 bis 240 V oder 380 bis 415 V Wechselstrom verwendet werden.

Auswahl des richtigen Linearantriebs

Die Auswahl des richtigen Stellantriebs für die Anwendung ist kein großes Problem. In der Tat haben die Linearantriebe eine große Anwendung in der Medizin, in der industriellen Arbeit oder in der Hausautomation usw. Es gibt einige Schritte, die fokussiert werden müssen, während der beste Linearantrieb für die eigene Anwendung ausgewählt wird. Die Schritte werden unten beschrieben

  1. Finden Sie heraus, wie viel Kraft erforderlich ist

Dies ist der erste Schritt, um den richtigen Linearantrieb für die jeweilige Anwendung zu finden. Das Gewicht des Objekts, das zum Heben benötigt wird, sollte bekannt sein. Darüber hinaus spielt die Art und Weise, wie der Linearantrieb angebracht werden soll, eine sehr wichtige Rolle bei der Bestimmung der Kraft, die zur Auswahl des Aktuators verwendet wird.

  1. Finden Sie heraus, wie weit sich der Stellantrieb bewegen muss

Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie weit sich der Linearantrieb bewegen muss, um die Anforderungen der Aufgabe zu erfüllen. Die Lagerlänge bestimmt, wie weit ein Aktuator gehen wird. Je nach Anwendung wird bei jedem Wetter ein Linearantrieb mit großer oder kleiner Hublänge gewählt.

  1. Finden Sie die erforderliche Geschwindigkeit heraus

Die Geschwindigkeitsanforderung würde auch bei der Auswahl des Linearantriebs helfen. Ob sich die Aufgabe schnell oder langsam bewegen muss. Sobald dies herausgefunden ist, besteht der nächste Schritt darin, das Datenblatt zu lesen, um die Drehzahl des Linearantriebs zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit, wie wir alle wissen, größer und langsamer.

  1. Wählen Sie den besten Typ des Linearantriebs

Nachdem Sie alle oben genannten Daten gesammelt haben, wählen Sie nun den Typ der Linearantriebe aus, der zu Ihrer Aufgabe passt. Der Trach-Linearantrieb eignet sich am besten für kleine Räume, da er sich nicht nach außen erstreckt. Darüber hinaus wird ein Aktuator vom Stangentyp zum einfachen Ein- und Ausfahren verwendet. Wenn man einen langen Bestand in Bezug auf die eingefahrene Größe haben möchte, ist der Linearantrieb der Säule für eine solche Anwendung am besten geeignet.

Um Hilfe bei der Auswahl des richtigen Linearaktuators zu erhalten, haben wir einen Taschenrechner erstellt. Geben Sie einfach einige grundlegende Parameter für Ihre Anwendung ein und der Rechner bietet Ihnen einige Optionen. Besuchen Sie den Rechner von Klicken Sie hier

 

Linearantriebsrechner

 

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