Cos'è un attuatore DC e come funziona?

In molti settori come il controllo dell'automazione, la robotica, le attrezzature mediche, i mobili intelligenti e le attrezzature industriali, l'attuatore è un componente chiave. È responsabile della conversione dell'energia elettrica in movimento meccanico per ottenere azioni come la spinta, il tiro, il sollevamento e la rotazione. UN Attuatore DC è un attuatore elettrico guidato da un alimentatore DC. È ampiamente utilizzato in vari sistemi di movimento lineari e rotanti a causa della sua struttura semplice, controllo conveniente e risposta sensibile.

1. Cos'è un attuatore DC?

Un attuatore DC, l'attuatore a corrente completa del nome completo, è un dispositivo elettrico guidato da un alimentatore DC. La sua funzione principale è quella di convertire l'energia elettrica in movimento lineare (dritto) o rotante controllabile per eseguire azioni come l'apertura, la chiusura, la spinta, il tiro e il sollevamento.

It is usually composed of motors, reduction mechanisms, screws (or gears), limit switches, controllers and other components, and can complete automation or remote operations according to external control signals.

2. Principali tipi di attuatori DC
Gli attuatori DC possono essere divisi nei seguenti tipi in base alla forma di movimento e alla struttura di uscita:

1. Attuatore lineare DC (attuatore lineare DC)
L'uscita è un movimento push-pull lineare

Comunemente usato nei sistemi di sollevamento, dispositivi di apertura delle porte e delle finestre, regolazione del letto, tracker solari, ecc.

2. Attuatore rotante DC (attuatore rotante DC)
L'uscita è un movimento rotante

Applicato al controllo delle valvole, blocchi di porte elettriche, regolatori elettrici, ecc.

3. Attuatore DC in miniatura (attuatore in miniatura)
Dimensioni ridotte, bassa tensione (come 12 V, 24 V), adatto per l'uso in piccoli spazi

Comunemente usato in robot, attrezzature mediche e prodotti elettronici intelligenti

3. Componenti principali e principi di lavoro degli attuatori DC

1. Motore (motore)
La fonte di guida centrale degli attuatori DC è un motore a CC, generalmente un motore CC spazzolato o un motore CC senza spazzole.

I motori spazzolati hanno una struttura semplice e un costo basso

I motori senza spazzole hanno un'alta efficienza, una lunga vita e un basso rumore

2. Cambio
La rotazione ad alta velocità del motore viene ridotta attraverso gli ingranaggi per aumentare la coppia e rendere l'uscita più controllabile e stabile.

3. Meccanismo di trasmissione
Sono usati comunemente viti, viti a sfere o scaffali degli ingranaggi, che convertono il movimento rotazionale in un movimento lineare o in uscita dell'angolo di controllo.

4. Interruttore del limite
Utilizzato per impostare il punto finale del movimento per evitare che il superamento provochi danni all'apparecchiatura.

5. Circuito o modulo di controllo
Compresi relè, regolamentazione della velocità PWM, dispositivi di feedback di posizione (come potenziometri o sensori di sala), utilizzati per ottenere il controllo della velocità, il controllo della corsa, il feedback della posizione e altre funzioni.

4. Principio di lavoro dell'attuatore DC
Il processo di lavoro dell'attuatore DC è il seguente:

Accendi e avvia: il sistema di controllo si alimenta sul motore CC per guidare l'attuatore per funzionare;

Decelerazione e trasmissione: il motore ruota ad alta velocità e dopo la decelerazione del marcia, guida la vite o il meccanismo di ingranaggio;

Ottenere output del movimento:

Se si tratta di un attuatore lineare: la vite ruota per spingere l'asta di spinta per spostarsi in avanti e indietro in linea retta;

Se si tratta di un attuatore rotante: l'albero di uscita ruota un determinato angolo o ruota continuamente;

Protezione del limite: dopo che il movimento raggiunge il punto finale impostato, l'interruttore di limite o il controller viene spezzato e si interrompe automaticamente;

Operazione inversa: la modifica della direzione della corrente può raggiungere un'azione inversa (come la retrazione).

Il controllo preciso della velocità e della corsa può anche essere ottenuto attraverso il controllo della velocità PWM, il feedback del sensore di posizione e altre funzioni.

5. Vantaggi degli attuatori DC
Controllo semplice: sono necessari solo alimentatori positivi e negativi per controllare la direzione ed è facile integrarsi in vari sistemi

Risposta rapida: avvio e frenata sensibili, adatti per il controllo del carico dinamico

Azionamento a bassa tensione: alimentazione da 12 V/24 V comunemente utilizzata, adatto per dispositivi mobili o alimentati a batteria

Struttura compatta: dimensioni ridotte, adatte per l'attrezzatura con spazio limitato

Basso rumore, bassa manutenzione: in particolare modelli senza spazzole, funzionamento stabile e lunga durata

6. Come scegliere un attuatore DC adatto?
Quando si seleziona, devono essere considerati i seguenti parametri:

Lunghezza della corsa: la distanza che l'attuatore spinge, comunemente disponibile in 50 mm ~ 500 mm;

Capacità di carico: l'unità è n o kg e deve essere considerato il valore di carico massimo;

Velocità: l'unità è mm/s e la velocità è generalmente inversamente proporzionale al carico;

Tensione: comunemente 12V, 24 V e ci sono anche modelli personalizzati a 36 V/48 V;

Metodo di installazione: prestare attenzione al fatto che la dimensione del punto di installazione e il metodo di connessione corrispondano;

Livello di protezione: se ha funzioni impermeabili e antipolvere (come IP65);

Metodo di controllo: sono richiesti feedback di posizione, controllo remoto, controllo PLC, regolazione del limite, ecc.

Usa l'ambiente: intervallo di temperatura, sia utilizzato all'aperto o in ambienti corrosivi, ecc.

Come importante componente di guida nei moderni sistemi di automazione, gli attuatori DC svolgono un ruolo chiave in molti settori come la casa, l'industria, le cure mediche e l'agricoltura con la loro flessibilità, efficienza e facile controllo. Con lo sviluppo della tecnologia di controllo intelligente, anche gli attuatori DC si stanno evolvendo, con una maggiore precisione, una più forte adattabilità e sistemi di feedback più intelligenti.

Se stai pensando di introdurre barre di spinta elettriche o piccole apparecchiature di trasmissione automatica, la comprensione dei principi di base e le caratteristiche dell'applicazione degli attuatori DC ti aiuterà