Trovare l’attuatore lineare elettrico più adatto alla tua applicazione può essere impegnativo, soprattutto quando ci sono molte variabili da considerare. Conoscere i requisiti della tua applicazione e avere una comprensione dettagliata delle soluzioni di attuatori disponibili e delle loro capacità è fondamentale durante le fasi di progettazione di un progetto. Questo perché scegliere l’attuatore lineare migliore per un caso d’uso specifico garantirà un funzionamento ottimale e i migliori risultati possibili. In questo articolo, tratteremo i principali consigli per i progettisti su come scegliere l’attuatore lineare elettrico giusto per un’applicazione.
Suggerimenti da considerare quando si scelgono attuatori lineari elettrici
Gli attuatori lineari sono comunemente utilizzati come forza motrice per fornire movimento lineare in molte applicazioni e settori diversi. Dal punto di vista del progettista, ci sono diversi aspetti da considerare quando si sceglie un attuatore lineare elettrico per ottenere risultati ottimali. Di seguito trovi i nostri consigli principali per trovare la soluzione di attuatore più adatta:
- Calcola quanta forza ti serve
- Trova la velocità di spostamento adatta
- Verifica le dimensioni fisiche
- Valuta i requisiti di protezione ambientale
- Scegli tra attuatori standard o a guida
- Definisci il ciclo di lavoro dell’applicazione
- Determina quale feedback ti serve
- Verifica eventuali limiti di rumorosità
- Esegui test fisici sul tuo attuatore
Calcola quanta forza ti serve
La classificazione di forza di un attuatore si riferisce alla quantità massima di forza che l’attuatore può spingere/tirare (dinamica) e mantenere (statica). I fattori che possono influire sulla forza esercitata su un attuatore includono:
- Distribuzione del peso irregolare
- Attuatori non perpendicolari al moto dell’oggetto in movimento
- Posizione relativa dell’attuatore rispetto al baricentro
- Resistenza del vento e altre perturbazioni di carico
Calcolare la forza che verrà effettivamente esercitata su un attuatore aiuta a confermare quali modelli hanno classificazioni sufficienti per l’applicazione. Gli attuatori industriali hanno un design heavy-duty per applicazioni che richiedono una classificazione di forza elevata.
Trova la velocità di spostamento adatta
La velocità di spostamento corretta garantisce che un attuatore possa raggiungere una determinata posizione nel tempo richiesto. Se un’applicazione sperimenta carichi più elevati in momenti diversi o occasionali cadute di tensione, la velocità dell’attuatore rallenterà. Per questo è importante considerare anche il carico e la tensione applicata, in modo che la velocità reale durante il funzionamento rientri nei requisiti della tua applicazione. Poiché le specifiche di velocità sono valide solo quando gli attuatori operano in condizioni ottimali, le applicazioni con requisiti di velocità precisi necessitano di capacità di controllo della velocità.
Verifica le dimensioni fisiche
Prima dell’installazione, è importante verificare se uno spazio dato può ospitare la lunghezza, la larghezza e l’altezza dell’attuatore. La misura foro‑foro a stelo retratto (H2H) di un attuatore è la prima misura cruciale per determinarne i requisiti fisici. Questa misura è la distanza dal centro del foro di montaggio posteriore al centro del foro di montaggio anteriore. È essenziale assicurarsi che questa dimensione sia allineata con la distanza tra il centro del foro di montaggio posteriore e quello anteriore della tua applicazione. I micro attuatori offrono dimensioni compatte per applicazioni su piccola scala con spazio di installazione limitato.
Valuta i requisiti di protezione ambientale
Gli attuatori lineari sono dotati di un International Protection Marking (Grado di protezione IP) per indicare la loro capacità di resistere all’intrusione di liquidi e polvere. Scegliere attuatori con un grado di protezione IP adeguato riduce il rischio che acqua e solidi raggiungano i componenti interni. Gli attuatori lineari impermeabili sono consigliati per applicazioni che saranno immerse o esposte a molta acqua. Quando possibile, montare un attuatore con l’estremità della corsa rivolta verso il basso è generalmente la pratica migliore se c’è rischio di esposizione all’acqua. In questo modo, la gravità allontanerà il liquido dal corpo del motore aiutando a prevenire guasti prematuri.
Un grado di protezione IP non testa la resistenza agli agenti atmosferici o alla corrosione durante i cambi stagionali e per lunghi periodi (ad esempio, anni all’esterno durante più stagioni). Pertanto, valuta l’ambiente in cui utilizzerai l’attuatore per assicurarti che sia adatto a quello specifico contesto. Progressive Automations offre varie certificazioni oltre al grado di protezione IP. Queste certificazioni potrebbero essere requisiti applicabili alla tua applicazione. Contattaci se necessiti di certificazioni specifiche per il tuo attuatore e/o la tua applicazione.
Scegli tra attuatori standard o a guida
Gli attuatori standard sono progettati con aste estensibili racchiuse in un corpo sigillato; tuttavia, la gamma di movimento di un attuatore lineare a guida è racchiusa in una guida. Questo rende un design a guida più sensibile a polvere e acqua; tuttavia, un sistema a guida offre un percorso predefinito che aumenta la quantità di supporto strutturale quando è a pieno carico. Essendo in grado di gestire più forza rispetto a un dispositivo tradizionale equivalente della stessa dimensione, gli attuatori a guida sono soluzioni più efficienti ed economiche per applicazioni indoor che richiedono già un moto verticale o orizzontale fisso.
Definisci il ciclo di lavoro dell’applicazione
Il ciclo di lavoro di un attuatore lineare è il rapporto tra tempo di accensione e tempo di pausa ed è espresso in percentuale. È comune che gli attuatori standard con un motore CC con spazzole abbiano un ciclo di lavoro del 20% basato su un periodo di 20 minuti. Con un ciclo di lavoro del 20%, gli attuatori lineari possono funzionare in continuo per 4 minuti e poi devono riposare per 16 minuti. Qualsiasi periodo superiore a 20 minuti con un ciclo di lavoro del 20% rischia di danneggiare il motore per surriscaldamento. Scegliere un attuatore con un ciclo di lavoro appropriato è estremamente importante per evitare il burnout del motore durante il funzionamento. Per ottenere un ciclo di lavoro del 100% per il funzionamento continuo, è necessario un motore CC brushless.
Determina quale feedback ti serve
Alcune applicazioni e sistemi preesistenti possono richiedere attuatori con uno specifico tipo di feedback per funzionare correttamente. Determinare la posizione di un attuatore è utile per applicazioni che richiedono a più attuatori di muoversi alla stessa velocità, memorizzare posizioni preimpostate e/o raccogliere informazioni di posizione per l’analisi dell’utente. Quando selezioni un attuatore, assicurarti che disponga del feedback adatto è importante per la compatibilità con il tuo sistema. Negli attuatori lineari elettrici, esistono 3 principali tipi di feedback di posizione:
- Feedback con potenziometro
- Feedback con sensore ad effetto Hall
- Feedback dei finecorsa
Feedback con potenziometro
I potenziometri entrano in contatto meccanico con gli ingranaggi che ruotano all’interno degli attuatori. Poiché i potenziometri sono semplici partitori di tensione con un’elevata resistenza, gestiscono bene le interferenze elettromagnetiche (EMI). Il vantaggio principale di questo tipo di feedback è la semplicità per applicazioni che necessitano di soluzioni rapide plug-and-play, senza richiedere molta accuratezza o alta precisione.
Feedback con potenziometro integrato
Feedback con sensore ad effetto Hall
I sensori ad effetto Hall forniscono impulsi elettrici quando il magnete è allineato con l’elettronica di rilevamento. Per questo motivo sono adatti ad applicazioni ad alta velocità e consentono di pre-programmare determinati angoli dell’albero del motore. Non richiedendo contatto, sono utili in ambienti gravosi, altamente resistenti all’usura e affidabili in condizioni di forti urti. Questa opzione di feedback è ideale per applicazioni che richiedono affidabilità, precisione e lunga durata.
Feedback con sensore ad effetto Hall integrato
Feedback dei finecorsa
Lo scopo dei segnali di feedback dei finecorsa è consentire a un sistema di determinare se l’attuatore ha fisicamente azionato i finecorsa interni. Questo tipo di feedback è semplice ed è utile per applicazioni che richiedono principalmente sapere se l’attuatore ha raggiunto le posizioni di completa estensione o completa retrazione.
Feedback dei finecorsa
Verifica eventuali limiti di rumorosità
Applicazioni rivolte al consumatore, come porte automatiche, boccaporti o leve all’interno delle macchine da caffè, possono avere determinati limiti di rumorosità. Per verificare se un attuatore rientra nei livelli richiesti, esegui test in un ambiente silenzioso con un fonometro tenuto vicino all’attuatore lineare mentre si estende e si retrae. Una tabella dei decibel può aiutarti a valutare se il livello di rumore di un attuatore rientra in un intervallo adatto alla tua applicazione.
| Livello di decibel | Tipo di suono |
| Livello di decibel0 | Tipo di suonoQuasi silenzioso |
| Livello di decibel15 | Tipo di suonoSussurro |
| Livello di decibel60 | Tipo di suonoConversazione normale |
| Livello di decibel90 | Tipo di suonoTosaerba |
| Livello di decibel110 | Tipo di suonoClacson |
| Livello di decibel120 | Tipo di suonoConcerto rock dal vivo |
| Livello di decibel140 | Tipo di suonoPetardi |
Esegui test fisici sul tuo attuatore
Una volta considerato un attuatore per la tua applicazione, il passo successivo è eseguire test fisici sull’unità per verificare se sarà una soluzione a lungo termine. Calcoli e analisi teoriche sono buoni punti di riferimento; tuttavia, i test nel mondo reale sono il modo più accurato per determinare se la tua soluzione di attuatore è stata la scelta migliore. La nostra Guida gratuita ai test degli attuatori copre in dettaglio tutte le prove consigliate, come test da banco, test di laboratorio e test in campo, per aiutarti a trovare l’attuatore migliore per la tua applicazione:
In sintesi
Comprendere nel dettaglio ciò di cui hai bisogno in un attuatore lineare è fondamentale per assicurare che sia la soluzione giusta per la tua applicazione. Con una valutazione attenta e procedure di test approfondite, siamo certi che sceglierai l’attuatore lineare elettrico corretto per la tua applicazione.
In qualità di uno dei principali fornitori di attuatori e soluzioni di controllo del movimento al mondo, Progressive Automations offre flessibilità, qualità, supporto ed esperienza sul campo ai vertici del settore per soddisfare tutte le tue esigenze. Se hai altre domande su ciò che possiamo offrire, non esitare a contattarci! Siamo esperti in ciò che facciamo e vogliamo assicurarci che tu trovi le soluzioni migliori per la tua applicazione.
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