Os Atuadores lineares são, sem dúvida, a estrela da indústria moderna de controle de movimento. Esses dispositivos elegantes têm ampla aplicação em diversos setores, como aeroespacial e saúde. Eles também são igualmente importantes para o consumidor doméstico, encontrando aplicações em equipamentos de uso cotidiano, por exemplo, cuidados com o gramado.
Devido à sua ampla utilidade, os Atuadores lineares oferecem uma infinidade de opções de personalização. Eles estão disponíveis em vários tamanhos, classificações de desempenho e graus de proteção; essencialmente, você pode ter quase tudo o que quiser em termos de capacidades.
Uma decisão crucial ao selecionar um Atuador linear para sua aplicação é optar pela instalação de um Fim de curso ou de um dispositivo de proteção contra sobrecorrente. Vamos abordar o que são esses dois recursos, seus prós e contras, e por que você escolheria um em vez do outro para a sua aplicação.
Fins de curso & proteção contra sobrecorrente: por que você precisa deles?
Os Fins de curso e os dispositivos de proteção contra sobrecorrente são responsáveis por parar o Atuador quando ele precisa parar, no final do Recorrido e, às vezes, também no meio do Recorrido.
Do ponto de vista elétrico, ambos cumprem o mesmo propósito crítico de proteção contra sobrecorrente do Motor. Ter um circuito de proteção contra sobrecorrente no seu Atuador linear é absolutamente necessário, pois problemas de sobrecorrente podem causar danos significativos a componentes elétricos como o Motor e a fiação.
A sobrecorrente é o resultado direto de um Atuador receber mais Carga do que pode suportar. No final do seu Recorrido, a restrição imposta pelo comprimento de Recorrido fixo da estrutura é a causa dessa Carga elevada. Em situações de meio de Recorrido, qualquer obstrução física no caminho de movimento pode causar sobrecorrente. O gráfico abaixo é uma representação visual de como Carga e Corrente se relacionam. Ele mostra que a Corrente é diretamente proporcional à força sobre o Atuador linear.
O objetivo é impedir que o Motor puxe Corrente para qualquer Carga além do ponto circulado, pois todas as combinações Carga–Corrente acima desse ponto não são seguras e devem ser evitadas a todo custo.
O que é um Fim de curso?
Fins de curso são dispositivos eletrônicos que definem as extremidades do Recorrido de um Atuador linear. Ao atingir qualquer uma das extremidades do Recorrido, a haste entra em contato com o Fim de curso, que desliga instantaneamente a alimentação do Motor, impedindo que a haste continue avançando e potencialmente cause danos.
Os Fins de curso geralmente são ajustáveis ao longo do Recorrido. Isso significa que, se você tem um Atuador linear de 1’ mas o comprimento de Recorrido desejado é 9”, é possível obtê-lo movendo um dos seus Fins de curso 3” em direção ao outro.
Há três tipos de configurações de Fim de curso que você encontrará no mercado. Vamos ver o que cada uma envolve:
Configuração 1: Sem Feedback
Um Fim de curso sem Feedback atua sozinho. Ele é capaz de cortar a alimentação do Motor diretamente, sem precisar de nenhum outro dispositivo para cumprir sua função. Tecnicamente, não faz parte de um sistema de controle, sendo apenas um componente no circuito.
Essa é a opção padrão na maioria dos Atuadores lineares e é a mais simples das três.
Configuração 2: Feedback Independente
Essa opção é exatamente o oposto da primeira. O Fim de curso atua como um dispositivo de Feedback no laço do sistema de controle que gerencia o fornecimento de energia ao Motor.
Diferentemente do Fim de curso ‘Sem Feedback’, ele não consegue cortar a alimentação do Motor por conta própria; a decisão fica nas mãos do controlador.
Uma vantagem dessa configuração é que o laço de Feedback é independente da fiação do Motor, dando ao usuário controle sobre a tensão do sinal. Há, porém, um inconveniente: essa configuração não é tão confiável quanto as outras, já que um sistema de controle adicional passa a fazer parte do projeto, adicionando complexidade e margem de erro.
Configuração 3: Feedback em linha
O Feedback em linha combina a funcionalidade das outras duas opções. O Fim de curso atua como uma unidade de Feedback e o próprio sinal de Feedback é responsável por desligar o Motor.
O que é Proteção contra sobrecorrente?
A proteção contra sobrecorrente em um Atuador linear é exatamente o que o nome diz. É um dispositivo especializado que monitora os níveis de Corrente na linha e desliga o Motor se esses níveis estiverem muito altos.
A melhor forma de entender o conceito é imaginar um fusível, que é o dispositivo de proteção contra sobrecorrente mais simples. Ele fica em silêncio enquanto o circuito funciona normalmente, mas entra em ação no momento em que os valores de Corrente atingem níveis inseguros.
Qual é a melhor opção para a minha aplicação?
A escolha pela proteção contra sobrecorrente varia amplamente e depende totalmente da natureza da aplicação. É importante saber que, embora ter ambas as opções simultaneamente pareça benéfico, não é o que os fabricantes normalmente oferecem. A maioria dos Atuadores lineares permite apenas uma delas, então você precisa decidir de qual opção precisa.
Destacamos alguns dos principais Prós e Contras de ambos os sistemas abaixo. Assim, você pode decidir com precisão qual se adapta melhor à sua aplicação.
Prós & Contras dos Fins de curso
Ter Fins de curso no seu Atuador linear é muito útil. No entanto, como tudo, adquirir um Atuador linear com Fim de curso tem seus prós e contras.
Os prós estão na variedade de opções que você tem para um Fim de curso. Dependendo da sua aplicação específica, você pode optar por qualquer uma das três configurações mencionadas. Outro aspecto positivo dessa opção é que os Fins de curso podem fazer parte de sistemas de controle inteligentes, o que significa que você pode programá-los conforme suas necessidades.
A desvantagem de usar um Fim de curso é que ele fornece proteção apenas no final do Recorrido. Se o seu Atuador enfrentar um problema no meio do Recorrido, um Fim de curso não poderá fazer nada a respeito, e isso traz problemas. Se você acidentalmente calcular errado o comprimento do seu Recorrido e ajustar os Fins de curso de acordo, o Atuador pode, potencialmente, se destruir. Da mesma forma, qualquer obstrução indevida pode levar ao mesmo desastre.
Prós & Contras da proteção contra sobrecorrente
A maior vantagem de contar com um dispositivo de proteção contra sobrecorrente é que ele oferece proteção no meio do Recorrido. Diferentemente dos Fins de curso, é capaz de desligar o Motor em qualquer ponto do caminho. Por exemplo, se você estiver usando um Atuador linear no abre-portas da garagem e algo ficar preso enquanto a porta está fechando, esse dispositivo evitará danos ao desligar o Motor. Com um Fim de curso, o Motor continuaria funcionando até que a porta, o Atuador ou a obstrução cedesse.
Uma grande desvantagem de um sistema de proteção contra sobrecorrente em Atuador linear é a impossibilidade de emparelhá-lo com um sistema inteligente baseado em Feedback. Isso torna o seu Atuador um pouco menos preciso em condições de sobrecarga. Outro inconveniente da proteção contra sobrecorrente decorre do primeiro: esses dispositivos são projetados para disparar apenas na Carga máxima, o que significa que só desligam o Motor quando a Corrente e a Carga atingem o limite. Consequentemente, isso pode desgastar os batentes mecânicos, já que são submetidos à força máxima a cada ciclo, exigindo manutenção adicional. No entanto, nossos Atuadores lineares são classificados para suportar estresse repetido nos batentes finais com proteção contra sobrecorrente.
O que o mercado oferece?
Esperamos que agora você esteja muito mais esclarecido sobre o tema e que nosso artigo tenha ajudado na sua decisão. A Progressive Actuators oferece uma linha completa de Atuadores lineares de última geração que podem complementar seus produtos de forma notável. Temos o topo de linha PA-13 que incorpora tanto Fins de curso quanto proteção contra sobrecorrente, e Atuadores como o PA-01 se você já decidiu o que precisa.
Se você achar que precisa de aconselhamento profissional antes de comprar, fique à vontade para entrar em contato para saber mais!
A fiação do Fim de curso do Atuador linear é diferente aqui, pois o sinal de Feedback é alimentado na linha de alimentação do Motor. Essa é uma configuração bastante confiável, já que a proteção contra sobrecorrente é baseada em Feedback e o Fim de curso desliga o Motor de forma autônoma.
Uma coisa a considerar ao optar por essa opção é que o sinal de Feedback deve ter a mesma tensão da fonte de alimentação, já que ambos compartilham uma linha. Deve-se prever um meio de elevar o sinal até a tensão desejada.