¿Qué es un actuador rápido?
Un actuador rápido es un dispositivo de accionamiento electromagnético capaz de tiempos de activación extremadamente rápidos. Sin embargo, el concepto de actuación rápida es algo subjetivo y difícil de definir con precisión, ya que los estándares y expectativas difieren de una industria a otra. En general, se acepta que los tiempos de actuación de 10 milisegundos o menos califican como actuación rápida. Estos dispositivos se utilizan en aplicaciones como la actuación de válvulas automotrices, la clasificación de correo y la supresión de explosiones donde se requieren tiempos de respuesta rápidos. Los tipos de actuadores rápidos que se ajustan a esta descripción suelen ser variantes de solenoide electromagnético, ya que los actuadores mecánicos generalmente no son capaces de funcionar a alta velocidad.
Muchas aplicaciones mecánicas requieren la activación remota de los componentes del sistema a velocidades que no son posibles con dispositivos de accionamiento convencionales. El tiempo de respuesta promedio para un solenoide convencional es de alrededor de 30 a 50 milisegundos, que, aunque rápido, no es lo suficientemente rápido para las aplicaciones de alta velocidad. Los dispositivos como los sistemas electromagnéticos de válvulas automotrices requieren tiempos de respuesta de 10 milisegundos o menos, lo que requiere un actuador muy rápido.
Para lograr estos tiempos de respuesta rápidos, el diseño de un actuador rápido debe ajustarse para abordar dos problemas básicos: la fuerza de actuación y la longitud de la carrera. La fuerza de actuación es el poder físico atractivo del campo electromagnético utilizado para activar el émbolo solenoide. Cuanto más fuerte sea el campo, más rápido responderá el émbolo y más corto será el tiempo de respuesta. Obviamente, el diseño del émbolo y los materiales utilizados deben adaptarse cuidadosamente para maximizar estos refinamientos.
El segundo método para acelerar los tiempos de respuesta del actuador es reducir la longitud de la carrera del émbolo. Cuanto más corta es la distancia que tiene que recorrer el émbolo para completar el ciclo, más corto es el tiempo de respuesta. Esta medida también requiere que se aplique un conjunto específico de parámetros de diseño tanto en el solenoide como en los dispositivos que actúa. Sin embargo, cualquier sacrificio de diseño y construcción realizado para implementar estos parámetros generalmente vale la pena, ya que los tiempos rápidos de respuesta del actuador por debajo de 0.2 milisegundos son bastante posibles. Esto hace que el actuador de solenoide de alta velocidad sea una opción ideal para aplicaciones como desviadores de clasificación de correo, controladores de válvulas electrónicas y dispersores supresores de explosiones.
La familia de actuadores mecánicos generalmente está excluida del funcionamiento en las estacas de actuadores rápidos. Los actuadores hidráulicos, neumáticos y electromecánicos convencionales simplemente no pueden producir los tiempos de respuesta inferiores a 10 milisegundos requeridos debido a las fuerzas de inercia y fricción inherentes a su funcionamiento. Hasta que se superen estas limitaciones, el solenoide electromagnético seguirá siendo la única opción real de actuador rápido para aplicaciones exigentes de alta velocidad.