Gli Attuatori lineari sono indiscutibilmente le star dell'industria moderna del controllo del movimento. Questi dispositivi eleganti hanno applicazioni diffuse in numerosi settori come l'aerospaziale e la sanità. Sono altrettanto importanti per l'utente domestico, trovando impiego in attrezzature di uso quotidiano, ad esempio per la cura del prato.
Grazie alla loro grande versatilità, gli Attuatori lineari offrono un'infinità di opzioni di personalizzazione. Esistono in varie dimensioni, livelli di prestazioni e gradi di protezione; in sostanza, puoi avere tutto ciò che ti serve in termini di capacità.
Una decisione cruciale nella scelta di un Attuatore lineare per la tua applicazione è se installare un Finecorsa o un dispositivo di protezione da sovracorrente. In questo articolo vedremo cosa sono, i rispettivi pro e contro, e perché potresti preferire l'uno all'altro per la tua applicazione.
Finecorsa & protezione da sovracorrente: perché servono?
I Finecorsa e i dispositivi di protezione da sovracorrente hanno entrambi il compito di fermare l'Attuatore quando deve arrestarsi, a fine Corsa e talvolta anche a metà Corsa.
Dal punto di vista elettrico, assolvono allo stesso scopo critico: la protezione del Motore dalla sovracorrente. Avere un circuito di protezione da sovracorrente nel tuo Attuatore lineare è assolutamente necessario, poiché problemi di sovracorrente possono causare danni significativi a componenti elettrici come il Motore e il cablaggio.
La sovracorrente è la conseguenza diretta di un Attuatore sottoposto a un Carico superiore a quanto può sopportare. Alla fine della sua Corsa, il vincolo imposto dalla lunghezza di Corsa fissa del telaio è la causa di questo Carico elevato. Nelle situazioni a metà Corsa, qualsiasi ostacolo fisico lungo il percorso di movimento può generare sovracorrente. Il grafico seguente rappresenta visivamente come Carico e Corrente siano correlati. Mostra che la Corrente è direttamente proporzionale alla forza sull'Attuatore lineare.
L'obiettivo è impedire al Motore di assorbire Corrente per qualsiasi Carico oltre il punto cerchiato, poiché tutte le combinazioni Carico-Corrente al di sopra di quel punto non sono sicure e vanno evitate a tutti i costi.
Che cos'è un Finecorsa?
I Finecorsa sono dispositivi elettronici che definiscono le estremità della Corsa di un Attuatore lineare. Quando raggiunge una delle due estremità della Corsa, l'asta entra in contatto con il Finecorsa, che interrompe istantaneamente l'alimentazione al Motore, impedendo all'asta di proseguire e potenzialmente causare danni.
I Finecorsa sono di solito regolabili lungo la Corsa. Ciò significa che, se hai un Attuatore lineare da 1’ ma la lunghezza di Corsa desiderata è 9”, puoi ottenerla spostando uno dei tuoi Finecorsa di 3” verso l'altro.
Esistono tre tipi di configurazioni di Finecorsa che troverai sul mercato. Vediamo cosa comporta ciascuna:
Configurazione 1: Senza Feedback
Un Finecorsa senza Feedback lavora in autonomia. È in grado di togliere direttamente alimentazione al Motore: non ha bisogno di altri dispositivi per svolgere la sua funzione. Tecnicamente non fa parte di un sistema di controllo, è semplicemente un componente del circuito.
È l'opzione standard/predefinita nella maggior parte degli Attuatori lineari ed è la più semplice delle tre.
Configurazione 2: Feedback indipendente
Questa opzione è l'esatto opposto della precedente. Il Finecorsa funge da dispositivo di Feedback nell'anello del sistema di controllo che gestisce l'alimentazione del Motore.
Si differenzia da un Finecorsa "Senza Feedback" perché non può interrompere da solo l'alimentazione al Motore: la decisione spetta al controller.
Un vantaggio di questa configurazione è che il loop di Feedback è indipendente dal cablaggio del Motore, dando all'utente il controllo sulla tensione del segnale. C'è però anche uno svantaggio: è meno affidabile delle altre, poiché un ulteriore sistema di controllo entra a far parte del progetto, aumentando la complessità e il margine di errore.
Configurazione 3: Feedback in linea
Il Feedback in linea combina la funzionalità delle altre due opzioni. Il Finecorsa funge da unità di Feedback e lo stesso segnale di Feedback è responsabile dello spegnimento del Motore.
Che cos'è la protezione da sovracorrente?
La protezione da sovracorrente per Attuatori lineari è esattamente ciò che suggerisce il nome. È un dispositivo specializzato che monitora i livelli di Corrente sulla linea e spegne il Motore se i livelli di Corrente sono troppo elevati.
Il modo migliore per comprenderla è immaginare un fusibile, il più semplice dei dispositivi di protezione da sovracorrente. Rimane silente mentre il circuito funziona normalmente, ma entra in azione nel momento in cui i valori di Corrente raggiungono livelli non sicuri.
Qual è la scelta migliore per la mia applicazione?
La scelta della protezione da sovracorrente varia e dipende interamente dalla natura dell'applicazione. È importante sapere che, sebbene avere entrambe le opzioni contemporaneamente possa sembrare vantaggioso, non è ciò che i produttori offrono di solito. La maggior parte degli Attuatori lineari consente una sola di queste due soluzioni, quindi devi decidere quale opzione ti serve.
Di seguito abbiamo evidenziato alcuni dei principali punti Pro e Contro per entrambi i sistemi. In questo modo potrai decidere con precisione quale si adatta meglio alla tua applicazione.
Pro & Contro dei Finecorsa
I Finecorsa sono molto utili da avere nel tuo Attuatore lineare. Tuttavia, come ogni cosa, acquistare un Attuatore lineare con Finecorsa comporta pro e contro.
I vantaggi risiedono nella varietà di opzioni disponibili per il Finecorsa. In base alla tua applicazione specifica, puoi scegliere una delle tre configurazioni menzionate. Un altro aspetto positivo è che i Finecorsa possono far parte di sistemi di controllo intelligenti, il che significa che puoi programmarli in base alle tue esigenze.
Gli svantaggi dei Finecorsa sono che offrono solo protezione a fine Corsa. Se l'Attuatore incontra un problema a metà Corsa, un Finecorsa non può farci nulla e questo può creare problemi. Se hai calcolato male la lunghezza di Corsa e hai impostato di conseguenza i Finecorsa, l'Attuatore potrebbe danneggiarsi. Allo stesso modo, qualsiasi ostacolo imprevisto può portare allo stesso disastro.
Pro & Contro della protezione da sovracorrente
Il vantaggio principale di un dispositivo di protezione da sovracorrente è che offre protezione a metà Corsa. A differenza dei Finecorsa, è in grado di spegnere il Motore in qualsiasi punto del percorso. Ad esempio, se utilizzi un Attuatore lineare per l'apricancello del garage e qualcosa resta incastrato mentre la porta si chiude, questo dispositivo eviterà danni spegnendo il Motore. Con un Finecorsa, il Motore continuerebbe a funzionare finché la porta, l'Attuatore o l'ostacolo non cedono.
Un importante svantaggio di un sistema di protezione da sovracorrente per Attuatori lineari è l'impossibilità di abbinarlo a un sistema intelligente basato su Feedback. Ciò rende l'Attuatore un po' meno preciso in condizioni di sovraccarico. Un altro svantaggio deriva dal precedente: questi dispositivi sono progettati per intervenire solo al Carico massimo, il che significa che spengono il Motore solo quando Corrente e Carico sono al picco. Di conseguenza, le battute meccaniche di fine corsa possono usurarsi, poiché sono sottoposte alla forza massima a ogni ciclo, richiedendo un po' di manutenzione aggiuntiva. Tuttavia, i nostri Attuatori lineari sono certificati per sopportare sollecitazioni ripetute sulle battute di fine corsa con protezione da sovracorrente.
Cosa offre il mercato?
Speriamo che ora l'argomento ti sia più chiaro e che questo articolo ti abbia aiutato a decidere di cosa hai bisogno. Progressive Actuators offre un'intera gamma di Attuatori lineari all'avanguardia che possono valorizzare i tuoi prodotti. Abbiamo il modello di punta PA-13 che integra sia i Finecorsa sia la protezione da sovracorrente, e Attuatori come il PA-01 se hai già deciso ciò che ti occorre.
Se ritieni di aver bisogno di un consiglio professionale prima dell'acquisto, non esitare a contattarci per saperne di più!
Il cablaggio del Finecorsa dell'Attuatore lineare qui è diverso, poiché il segnale di Feedback è inserito sulla linea di alimentazione del Motore. Si tratta di una configurazione piuttosto affidabile, poiché la protezione da sovracorrente è basata sul Feedback e il Finecorsa spegne autonomamente il Motore.
Una cosa da considerare quando si opta per questa soluzione è che il segnale di Feedback deve avere la stessa tensione dell'alimentazione, poiché condividono la stessa linea. Occorre prevedere di portare il segnale alla tensione desiderata.