Klasifikasi penggerak listrik

Aktuator listrik dalam sistem kontrol biasanya disebut sebagai perangkat yang dirancang untuk menggerakkan benda kerja sesuai dengan sinyal dari perangkat kontrol.

Badan kerja dapat berupa berbagai jenis katup throttle, katup, katup, gerbang, baling-baling pemandu, dan badan pengatur dan penutup lainnya yang mampu mengubah jumlah energi atau zat kerja yang memasuki objek kontrol. Dalam hal ini, pergerakan benda kerja dapat bersifat translasi dan rotasi dalam satu atau beberapa putaran. Oleh karena itu, mekanisme penggerak, dengan bantuan benda kerja, secara langsung memengaruhi objek yang dikendalikan.

Aktuator adalah perangkat yang secara mekanis memengaruhi proses fisik dengan mengubah sinyal listrik menjadi tindakan kontrol yang diperlukan. Seperti sensor, aktuator harus disesuaikan dengan benar untuk setiap aplikasi. Aktuator dapat berupa biner, diskrit atau analog.Jenis spesifik untuk setiap tugas dipilih dengan mempertimbangkan daya dan kecepatan keluaran yang diperlukan.

Secara umum, aktuator listrik terdiri dari aktuator listrik, peredam, unit umpan balik, sensor indikator posisi elemen keluaran, dan sakelar batas.

Sebagai penggerak listrik dalam penggerak elektromagnet, atau motor listrik dengan peredam untuk mengurangi kecepatan pergerakan elemen keluaran ke nilai yang memungkinkan sambungan langsung elemen ini (poros atau batang) dengan benda kerja.

Node umpan balik dirancang untuk memasukkan ke dalam loop kontrol suatu tindakan yang sebanding dengan besarnya perpindahan elemen keluaran aktuator dan oleh karena itu anggota kerja yang diartikulasikan dengannya. Dengan bantuan sakelar batas, penggerak listrik penggerak dimatikan saat elemen kerja mencapai posisi akhirnya, untuk menghindari kemungkinan kerusakan pada sambungan mekanis, serta untuk membatasi pergerakan elemen kerja.

Sebagai aturan, kekuatan sinyal yang dihasilkan oleh perangkat pengatur tidak cukup untuk pergerakan langsung elemen kerja, oleh karena itu aktuator dapat dianggap sebagai penguat daya, di mana sinyal input yang lemah, diperkuat berkali-kali, ditransmisikan ke elemen kerja.

Semua penggerak listrik, banyak digunakan di berbagai cabang teknologi modern untuk otomatisasi proses industri, dapat dibagi menjadi dua kelompok utama:

1) elektromagnetik

2) motor listrik.

Kelompok pertama terutama mencakup penggerak elektromagnetik yang dirancang untuk mengontrol berbagai jenis kontrol dan katup penutup, katup, katrol, dll. aktuator dengan berbagai jenis kopling elektromagnetik... Ciri khas aktuator listrik dari grup ini adalah bahwa gaya yang diperlukan untuk mengatur ulang badan kerja diciptakan oleh elektromagnet, yang merupakan bagian integral dari aktuator.

Untuk tujuan kontrol, mekanisme solenoid umumnya hanya digunakan pada sistem on-off. Dalam sistem kontrol otomatis sebagai elemen akhir sering digunakan kopling elektromagnetik, yang dibagi lagi menjadi kopling gesekan dan kopling geser.

Kelompok kedua, yang saat ini paling umum termasuk aktuator listrik dengan motor listrik dari berbagai jenis dan desain.

Motor listrik biasanya terdiri dari motor, gearbox, dan rem (terkadang yang terakhir mungkin tidak tersedia). Sinyal kontrol masuk ke motor dan rem secara bersamaan, mekanisme dilepaskan dan motor menggerakkan elemen keluaran. Saat sinyal hilang, motor mati dan rem menghentikan mekanismenya. Kesederhanaan sirkuit, sejumlah kecil elemen yang terlibat dalam pembentukan aksi pengaturan, dan sifat operasional yang tinggi telah menjadikan aktuator dengan motor yang dikendalikan sebagai dasar untuk membuat penggerak untuk sistem kontrol otomatis industri modern.

Ada, meskipun tidak banyak digunakan, aktuator dengan motor yang tidak terkontrol yang berisi kopling mekanik, elektrik atau hidrolik yang dikendalikan oleh sinyal elektrik.Ciri khasnya adalah bahwa mesin di dalamnya bekerja terus menerus selama pengoperasian sistem kontrol, dan sinyal kontrol dari perangkat kontrol ditransmisikan ke badan kerja melalui kopling yang dikendalikan.

Drive dengan motor yang dikendalikan, pada gilirannya, dapat dibagi sesuai dengan metode konstruksi sistem kontrol mekanisme dengan kontrol kontak dan non-kontak.

Aktivasi, penonaktifan, dan pembalikan motor listrik dari penggerak yang dikontrol kontak dilakukan dengan menggunakan berbagai relai atau perangkat kontak. Ini mendefinisikan fitur pembeda utama aktuator dengan kontrol kontak: dalam mekanisme seperti itu, kecepatan elemen keluaran tidak bergantung pada besarnya sinyal kontrol yang diterapkan pada input aktuator, dan arah gerakan ditentukan oleh tanda (atau fase) dari sinyal ini. Oleh karena itu, aktuator dengan kontrol kontak biasanya disebut aktuator dengan kecepatan gerakan benda kerja yang konstan.

Untuk mendapatkan kecepatan variabel rata-rata pergerakan elemen keluaran penggerak dengan kontrol kontak, mode operasi pulsa motor listriknya banyak digunakan.

Sebagian besar aktuator yang dirancang untuk sirkuit yang dikontrol kontak menggunakan motor yang dapat dibalik. Penggunaan motor listrik yang hanya berputar satu arah sangat terbatas, namun masih terjadi.

Penggerak listrik non-kontak dicirikan oleh peningkatan keandalan dan memungkinkan relatif mudah untuk mencapai kecepatan konstan dan variabel pergerakan elemen keluaran.Amplifier elektronik, magnetik, atau semikonduktor, serta kombinasinya, digunakan untuk kontrol drive non-kontak. Ketika amplifier kontrol beroperasi dalam mode relai, kecepatan pergerakan elemen keluaran aktuator adalah konstan.

Penggerak listrik yang dikontrol kontak dan non-kontak juga dapat dibagi berdasarkan karakteristik berikut.

Dengan persetujuan sebelumnya: dengan gerakan berputar dari poros keluaran — putaran tunggal; dengan gerakan memutar poros keluaran — multi-putaran; dengan gerakan tambahan dari poros keluaran - lurus ke depan.

Menurut sifat tindakannya: tindakan posisional; tindakan proporsional.

Dengan desain: dalam desain normal, dalam desain khusus (tahan debu, tahan ledakan, tropis, laut, dll.).

Poros keluaran penggerak satu putaran dapat berputar dalam satu revolusi penuh.Mekanisme seperti itu dicirikan oleh jumlah torsi poros keluaran dan waktu putaran penuhnya.

Tidak seperti mekanisme multi-putaran satu putaran, poros keluaran yang dapat bergerak dalam beberapa, terkadang sejumlah besar putaran, juga dicirikan oleh jumlah total putaran poros keluaran.

Mekanisme linier memiliki gerakan translasi batang keluaran dan dievaluasi oleh gaya pada batang, nilai langkah penuh batang, waktu gerakannya di bagian langkah penuh dan kecepatan gerakan benda keluaran di putaran per menit untuk satu putaran dan banyak putaran dan dalam milimeter per detik untuk mekanisme linier.

Desain penggerak posisi sedemikian rupa sehingga dengan bantuannya badan kerja hanya dapat diatur pada posisi tetap tertentu.Paling sering ada dua posisi seperti itu: "terbuka" dan "tertutup". Dalam kasus umum, keberadaan mekanisme multi-posisi juga dimungkinkan. Penggerak posisi biasanya tidak memiliki perangkat untuk menerima sinyal umpan balik posisi.

Aktuator proporsional secara struktural sedemikian rupa sehingga memastikan, dalam batas yang ditentukan, pemasangan badan kerja pada posisi perantara apa pun, tergantung pada besarnya dan durasi sinyal kontrol. Aktuator tersebut dapat digunakan dalam sistem kontrol otomatis posisi dan P, PI dan PID.

Keberadaan penggerak listrik dengan desain normal dan khusus sangat memperluas kemungkinan area penerapan praktisnya.