Top Actuator Tips for Design Engineers - Choosing the Right Electric Linear Actuator

Nejlepší tipy pro konstruktéry ohledně aktuátorů - výběr správného elektrického lineárního aktuátoru

Nathan Bong
Nathan Bong
PA Engineer

Nalezení nejvhodnějšího elektrický lineární aktuátor pro vaši aplikaci může být náročné, zvláště když je třeba zvážit tolik různých proměnných. Znalost požadavků vaší aplikace a detailní pochopení dostupných pohon Výběr správných řešení a jejich možností je klíčový během fází návrhu projektu. Je to proto, že výběr nejlepšího lineárního aktuátoru pro konkrétní případ použití zajistí optimální provoz a dosažení nejlepších možných výsledků. V tomto článku se budeme zabývat nejdůležitějšími tipy pro konstruktéry, jak vybrat správný elektrický lineární aktuátor pro danou aplikaci.

Prohlédněte si naše elektrické lineární pohony, od mikroprocesorů až po průmyslové provedení

Tipy, které je třeba zvážit při výběru elektrických lineárních aktuátorů

Lineární aktuátory se běžně používají jako hnací síla k zajištění lineárního pohybu v mnoha různých aplikacích a odvětvích. Z pohledu konstruktéra je třeba při výběru elektrického lineárního aktuátoru pro optimální výsledky aplikace zvážit několik věcí. Níže uvádíme naše nejlepší tipy pro nalezení nejvhodnějšího řešení aktuátoru:

  • Vypočítejte si, kolik síly potřebujete
  • Najděte vhodnou rychlost jízdy
  • Zkontrolujte fyzické rozměry
  • Zvažte požadavky na ochranu životního prostředí
  • Vyberte si mezi standardními nebo kolejnicovými pohony
  • Zjistěte pracovní cyklus aplikace
  • Zjistěte, jakou zpětnou vazbu byste mohli potřebovat
  • Ověřte, zda existovala nějaká omezení hluku
  • Proveďte fyzické testy vašeho pohonu

Vypočítejte, kolik síly potřebujete

Jmenovitá síla aktuátoru se vztahuje k maximální síle, kterou aktuátor může vyvinout/zatáhnout (dynamická) a udržet (statická). Mezi faktory, které mohou ovlivnit velikost síly působící na aktuátor, patří:

  • Nerovnoměrné rozložení hmotnosti
  • Aktuátory nejsou kolmé k pohybu pohybujícího se objektu
  • Relativní poloha aktuátoru vzhledem k těžišti
  • Odpor větru a další rušení zatížením

Výpočet síly Skutečný tlak, který bude na aktuátor působit, pomáhá ověřit, které modely mají pro danou aplikaci dostatečné jmenovité hodnoty. Průmyslové pohony mají robustní konstrukci pro aplikace, které vyžadují vysokou jmenovitou sílu.

Najděte vhodnou rychlost jízdy

Správná rychlost pojezdu zajišťuje, že se aktuátor dokáže dostat do dané polohy v požadovaném čase. Pokud je v aplikaci v různých časech vystaven většímu zatížení nebo občasným poklesům napětí, rychlost aktuátoru se zpomalí. Z tohoto důvodu je také důležité zohlednit zatížení a aplikované napětí, aby skutečná rychlost během provozu odpovídala požadavkům vaší aplikace. Vzhledem k tomu, že jmenovité rychlosti jsou platné pouze tehdy, když jsou aktuátory v optimálních podmínkách, aplikace s přesnými požadavky na rychlost budou vyžadovat možnosti regulace rychlosti.

Zkontrolujte fyzické rozměry

Před instalací je důležité zkontrolovat, zda daný prostor pojme délku, šířku a výšku aktuátoru. Rozměr zasunutého otvoru k otvoru (H2H) aktuátoru je prvním klíčovým měřením při určování jeho fyzikálních požadavků. Toto měření je vzdálenost od středu zadního montážního otvoru ke středu předního montážního otvoru. Je nezbytné se ujistit, že tento rozměr je zarovnán se středem zadního montážního otvoru ke středu předního montážního otvoru vaší aplikace. Mikropohony nabízejí kompaktní velikost pro menší aplikace s omezeným instalačním prostorem.

Zvažte požadavky na ochranu životního prostředí

Lineární aktuátory se dodávají s Mezinárodní stupeň ochrany (IP) aby se označila jejich schopnost odolávat vniknutí kapalin a prachu. Výběr pohonů s vhodným stupněm krytí IP snižuje riziko poškození vodou a vniknutí pevných částic do vnitřních součástí. Vodotěsné lineární pohony se doporučují pro aplikace, které budou ponořeny nebo vystaveny velkému množství vody. Pokud je to možné, je obecně nejlepším postupem namontovat pohon tak, aby konec zdvihu směřoval dolů, pokud existuje jakékoli riziko vystavení vodě. Tímto způsobem gravitace odtáhne kapalinu od skříně motoru a pomůže zabránit předčasnému selhání.

Krytí IP netestuje odolnost vůči povětrnostním vlivům ani odolnost proti korozi během sezónních změn a dlouhých období (např. roky venku během několika sezón). Proto zvažte prostředí, ve kterém budete pohon používat, abyste se ujistili, že je pro toto prostředí vhodný. Společnost Progressive Automations nabízí kromě krytí IP i další certifikace. Tyto certifikace by se mohly vztahovat na vaši aplikaci. Pokud potřebujete pro svůj pohon a/nebo aplikaci specifické certifikace, kontaktujte nás.

Rozhodněte se mezi standardními nebo kolejnicovými aktuátory

Standardní aktuátory jsou navrženy s prodlužovacími tyčemi, které jsou uzavřeny v utěsněném pouzdře; nicméně lineární aktuátor kolejeRozsah pohybu je uzavřen v kolejnici. Díky tomu je kolejnicový design citlivější na prach a vodu, nicméně kolejnicový systém nabízí předem definovanou dráhu pro zvýšení strukturální podpory při plném zatížení. Díky schopnosti zvládnout větší sílu než ekvivalentní tradiční zařízení stejné velikosti jsou kolejnicové aktuátory efektivnějším a cenově dostupnějším řešením pro vnitřní aplikace, které již vyžadují pevný vertikální nebo horizontální pohyb.

Zjistěte pracovní cyklus aplikace

Ten/Ta/To pracovní cyklus lineárního aktuátoru je poměr doby zapnutí a doby vypnutí a vyjadřuje se v procentech. U standardních aktuátorů s kartáčovým stejnosměrným motorem je běžné, že mají 20% pracovní cyklus, který je založen na době 20 minut. Při 20% pracovním cyklu mohou lineární aktuátory běžet nepřetržitě 4 minuty a poté potřebují 16 minut odpočinek. Cokoli delšího než 20 minut při 20% pracovním cyklu riskuje poškození motoru v důsledku přehřátí. Výběr aktuátoru s vhodným pracovním cyklem je nesmírně důležitý, aby se zajistilo, že motor během provozu nedojde k jeho shoření. Abyste dosáhli 100% pracovního cyklu pro nepřetržitý provoz, budete potřebovat... bezkartáčový stejnosměrný motor.

Zjistěte, proč se výrobci a inženýři rozhodnou spolupracovat se společností Progressive Automations!

Určete, jakou zpětnou vazbu byste mohli potřebovat

Některé aplikace a již existující systémy mohou vyžadovat pohony se specifickým typ zpětné vazby aby fungoval správně. Určení polohy aktuátoru je užitečné pro aplikace, které vyžadují, aby se více aktuátorů pohybovalo stejnou rychlostí, ukládalo přednastavené polohy a/nebo shromažďovalo informace o poloze pro analýzu uživatelem. Při výběru aktuátoru je důležité zajistit, aby měl vhodnou zpětnou vazbu, aby byl kompatibilní s vaším systémem. U elektrických lineárních aktuátorů existují 3 hlavní typy zpětné vazby polohy:

  1. Zpětná vazba potenciometru
  2. Zpětná vazba Hallova senzoru
  3. Zpětná vazba koncového spínače

Zpětná vazba potenciometru

Potenciometry se mechanicky dotýkají ozubených kol, která se otáčejí uvnitř aktuátorů. Protože potenciometry jsou pouze děliče napětí s velkým odporem, dobře se vypořádávají s elektromagnetickým rušením (EMI). Největší výhodou tohoto typu zpětné vazby je jeho jednoduchost pro aplikace, které vyžadují rychlá řešení, aniž by vyžadovaly tak vysokou přesnost.

Built-in potentiometer feedbac

Vestavěná zpětná vazba potenciometru

Zpětná vazba Hallova senzoru

Hallovy senzory vytvářejí elektrické impulsy, když je magnet v ose snímací elektroniky. Z tohoto důvodu jsou vhodné pro vysokorychlostní aplikace a umožňují předprogramovat určité úhly hřídele motoru. Protože nejsou nutné k žádnému kontaktu, jsou užitečné v náročných podmínkách, jsou vysoce odolné proti opotřebení a spolehlivé v prostředí s vysokými rázy. Tato možnost zpětné vazby je nejvhodnější pro aplikace, které vyžadují spolehlivost, přesnost a dlouhou životnost.E.

Built-in Hall effect sensor feedback

Vestavěná zpětná vazba Hallova senzoru

Zpětná vazba koncového spínače

Účelem zpětná vazba koncového spínače Účelem signálů je umožnit systému určit, zda aktuátor fyzicky aktivoval interní koncové spínače. Tento druh zpětné vazby je jednoduchý a užitečný pro aplikace, které vyžadují především informace o tom, zda aktuátor dosáhl plně vysunuté nebo plně zasunuté polohy.

Limit switch feedback

Zpětná vazba koncového spínače

Ověřte, zda existovala nějaká omezení hluku

Aplikace orientované na spotřebitele, jako jsou automatické dveře, poklopy nebo páky uvnitř kávovarů, mohou mít určitá omezení hluku. Chcete-li ověřit, zda aktuátor splňuje požadované hladiny hluku, proveďte testy v tichém prostředí s decibelmetrem drženým v blízkosti lineárního aktuátoru při jeho vysouvání a zasouvání. Decibelový graf vám může pomoci odhadnout, zda hladina hluku z aktuátoru spadá do rozsahu, který vyhovuje vaší aplikaci.

Úroveň decibelů Typ zvuku
Úroveň decibelů0 Typ zvukuTéměř tichý
Úroveň decibelů15 Typ zvukuŠeptání
Úroveň decibelů60 Typ zvukuNormální konverzace
Úroveň decibelů90 Typ zvukuSekačka na trávu
Úroveň decibelů110 Typ zvukuKlakson auta
Úroveň decibelů120 Typ zvukuŽivý rockový koncert
Úroveň decibelů140 Typ zvukuPetardy

Proveďte fyzické testy na vašem aktuátoru

Jakmile zvážíte pohon pro vaši aplikaci, dalším krokem je provedení fyzických testů jednotky, abyste ověřili, zda bude představovat dlouhodobé řešení. Výpočty a teoretická analýza jsou dobrým referenčním bodem; nicméně testy v reálném provozu jsou nejpřesnějším způsobem, jak určit, zda bylo vaše řešení s pohonem tou nejlepší volbou. Náš bezplatný průvodce testováním pohonů podrobně pokrývá všechny doporučené testy, jako jsou laboratorní testy, zkoušky na zkušebním stole a terénní testy, aby vám pomohl najít nejlepší pohon pro vaši aplikaci:

https://landing.progressiveautomations.com/actuator-testing-implementation-guide-ca?__hstc=129326611.126421e9907adaecd4a2ef0243cb445f.1657142331796.1660165325753.1660168846357.65&__hssc=129326611.2.1660168846357&__hsfp=1544216235

Domácí automatizace je na vzestupu! Prohlédněte si naši nabídku produktů pro chytrou domácnost.

Souhrnně


Detailní pochopení vašich potřeb v oblasti lineárního pohonu je zásadní pro zajištění toho, aby byl pro vaši aplikaci správným řešením. Díky pečlivému zvážení a důkladným testovacím postupům jsme si jisti, že si vyberete ten správný elektrický lineární pohon pro vaši aplikaci.

Jako jeden z předních světových dodavatelů pohonů a systémů pro řízení pohybu nabízí společnost Progressive Automations špičkovou flexibilitu, kvalitu, podporu a zkušenosti v terénu, abychom splnili všechny vaše potřeby. Máte-li jakékoli další dotazy ohledně toho, co můžeme nabídnout, neváhejte se na nás obrátit! Jsme odborníci v tom, co děláme, a chceme zajistit, abyste pro svou aplikaci našli ta nejlepší řešení.

sales@progressivedesk.com | 1-800-676-6123