Cos'è un attuatore veloce?

Un attuatore veloce è un dispositivo di attuazione elettromagnetica in grado di tempi di attivazione estremamente veloci.Il concetto di attuazione veloce è in qualche modo soggettivo e difficile da definire accuratamente, tuttavia, poiché gli standard e le aspettative differiscono da industria a industria.È generalmente accettato che i tempi di attuazione di 10 millisecondi o meno si qualifichino come attuazione rapida.Questi dispositivi sono utilizzati in applicazioni come l'azione della valvola automobilistica, l'ordinamento della posta e la soppressione dell'esplosione in cui sono richiesti tempi di risposta dei luci.I tipi di attuatori veloci che si adattano a questa descrizione sono in genere varianti di solenoidi elettromagnetiche, poiché gli attuatori meccanici non sono generalmente in grado di funzionare ad alta velocità.

Molte applicazioni meccaniche richiedono l'attivazione remota dei componenti del sistema a velocità non possibili con i dispositivi di attuazione convenzionali.Il tempo medio di risposta per un solenoide convenzionale è di circa 30-50 millisecondi, che, sebbene veloce, non è abbastanza veloce per le applicazioni ad alta velocità.Dispositivi come i sistemi di valvole automobilistici elettromagnetici richiedono tempi di risposta di 10 millisecondi o inferiori, che richiedono un attuatore molto veloce.

Per ottenere questi tempi di risposta rapidi, la progettazione di un rapido attuatore deve essere regolata per affrontare due problemi di base: forza di attuazionee lunghezza della corsa.La forza di attuazione è la potenza fisica attraente del campo elettromagnetico utilizzato per attivare lo stantuffo del solenoide.Più forte è il campo, più rapidamente lo stantuffo risponderà e più breve sarà il tempo di risposta.Ovviamente, il design dello stantuffo e i materiali utilizzati devono essere accuratamente abbinati per massimizzare questi perfezionamenti.

Il secondo metodo per accelerare i tempi di risposta dell'attuatore sta riducendo la lunghezza della corsa dello stantuffo.Più breve è la distanza che lo stantuffo deve viaggiare per completare il ciclo, più breve è il tempo di risposta.Questa misura richiede anche un set specifico di parametri di progettazione da applicare sia nel solenoide che nei dispositivi che attua.Eventuali sacrifici di progettazione e costruzione fatti per implementare questi parametri ne valgono generalmente la pena, tuttavia, poiché i tempi di risposta rapidi dell'attuatore sono al di sotto di 0,2 millisecondi sono del tutto possibili.Ciò rende l'attuatore del solenoide ad alta velocità una scelta ideale per applicazioni come i deviatori di ordinamento della posta, i controller delle valvole elettroniche e i dispersori di soppressori di esplosione.

La famiglia dell'attuatore meccanico è generalmente esclusa dalla corsa nelle puntate degli attuatori veloci.Gli attuatori idraulici, pneumatici ed elettromeccanici convenzionali non possono semplicemente produrre i tempi di risposta sub-10 millisecondi richiesti a causa delle forze inerziali e di attrito inerenti al loro funzionamento.Fino a quando queste limitazioni non saranno superate, il solenoide elettromagnetico rimarrà l'unica opzione di attuatore veloce per applicazioni esigenti ad alta velocità.