Che cos'è un attuatore lineare elettrico?
Un attuatore lineare è un dispositivo che genera movimento lineare da una fonte di energia. Può spingere, tirare o spostarsi avanti e indietro. L'attuatore generalmente svolge questo compito attraverso alcuni mezzi meccanici o idraulici. Un attuatore lineare elettrico è un tipo di attuatore meccanico che utilizza un motore elettrico per creare movimento, che è spesso di natura non lineare. Un attuatore lineare converte questo movimento in movimento lineare.
Un attuatore lineare elettrico effettua questa conversione con tre tipi base di meccanismi. Il primo è un attuatore a vite, il secondo è un attuatore ruota-e-asse, e il terzo è un attuatore a camma. Il motore elettrico in un attuatore a vite ruota un dado, che fa muovere l'albero della vite in linea retta. La rotazione di un attuatore ruota-asse fa muovere un cavo, una cinghia o una cremagliera in modo lineare. La camma in un attuatore a camma ha una forma eccentrica che fornisce un movimento lineare quando ruota contro la base di un albero.
I tipi di motori elettrici possono includere un motore a spazzola a corrente continua (DC), un motore brushless DC, un motore a induzione o un motore passo-passo. Questi motori in genere creano un movimento rotatorio, sebbene il metodo specifico vari in base ai requisiti dell'applicazione dell'attuatore lineare elettrico. Alcune applicazioni potrebbero richiedere al motore di esercitare una grande quantità di forza, mentre altre potrebbero richiedere una maggiore enfasi sulla precisione.
Una raffineria di petrolio potrebbe richiedere un motore elettrico per pilotare un attuatore lineare con grande forza e velocità. Questa applicazione richiede in genere un motore a induzione ad alta potenza che utilizza corrente alternata. È più probabile che un attuatore lineare nella strumentazione di laboratorio necessiti di un motore passo-passo a bassa potenza che gira una vite a passo fine per fornire un movimento lineare accurato al millesimo di pollice (0,0254 mm).
La tecnica di costruzione standard per un attuatore lineare elettrico tratta il motore elettrico come un componente separato dall'attuatore. Il motore in questo tipo di costruzione è tipicamente all'interno del proprio involucro e si attacca all'esterno dell'attuatore. L'albero di trasmissione del motore si collega quindi alla vite di trasmissione dell'attuatore.
Alcune applicazioni richiedono un attuatore lineare elettrico per utilizzare una tecnica costruttiva compatta. Ciò comporta generalmente il trattamento del motore e dell'attuatore come parte della stessa unità per occupare il volume più piccolo possibile. Un approccio di progettazione comune a questo problema è quello di svuotare l'albero di trasmissione del motore in modo che la vite e il dado di azionamento dell'attuatore possano adattarsi all'interno dell'albero. Questo design elimina la necessità di un ingranaggio tra la vite di trasmissione e il motore.