Che cos'è un attuatore elettromagnetico?
Un attuatore elettromagnetico è qualsiasi dispositivo che fornisce movimento funzionante per gentile concessione di un campo elettromagnetico interno. Questi dispositivi rientrano in due grandi categorie: solenoidi e motori elettromagnetici lineari, entrambi funzionanti secondo lo stesso principio, ma differiscono in modo significativo nella progettazione. Entrambi i tipi, tuttavia, forniscono il movimento utilizzato per l'attivazione esponendo uno stantuffo o un'armatura in movimento libero al campo magnetico creato alimentando una bobina di filo statico. Il campo attira lo stantuffo o l'armatura che, a sua volta, si muove, fornendo così l'attivazione richiesta. Vari livelli di funzionalità di attuazione possono essere raggiunti con un attuatore elettromagnetico, che va da semplici azioni a ciclo singolo, a velocità singola a un controllo abbastanza sofisticato sia del tempo di attuazione che del posizionamento.
La commutazione elettromagnetica è uno dei metodi di attuazione remota più ampiamente utilizzati disponibili e può essere trovato nella produzione industriale pesante e nelle applicazioni domestiche di tutte le descrizioni. Il principio di base alla base della commutazione o attuazione elettromagnetica può essere chiaramente visto quando si utilizza un semplice magnete a barra per raccogliere i perni di cucitura versati dal pavimento. Il requisito di base nella commutazione e attuazione a distanza è il movimento e, nel caso dell'attuatore elettromagnetico, una bobina statica viene utilizzata per attirare uno stantuffo o un'armatura di metallo ferroso che, a sua volta, fornisce il movimento richiesto. Questo movimento può, a seconda del design dell'attuatore, essere un movimento unidirezionale a singola velocità, abbastanza semplice o completamente controllabile in termini di velocità ed estensione.
Il termine attuatore elettromagnetico può essere applicato a due categorie di dispositivi di base. I primi sono i solenoidi, che sono i più semplici e comuni dei due tipi. Questi dispositivi sono costituiti da una bobina di filo statico a centro vuoto e da un pistone mobile di metallo ferroso. Allo stato neutro, lo stantuffo del solenoide è posizionato in modo tale rispetto all'apertura del nucleo che, quando la bobina è alimentata da una corrente elettrica, il campo magnetico creato nella bobina attira lo stantuffo. Ciò la spinge in modo intelligente al centro della bobina e fornisce il movimento necessario per azionare un meccanismo secondario.
Il motore elettromagnetico lineare è il secondo e più sofisticato dei tipi di attuatore elettromagnetico. Sono costituiti da un tubo cavo con una bobina di filo avvolto attorno alla superficie interna. Un'armatura a magnete permanente è posizionata all'interno del nucleo con il braccio dell'attuatore attaccato ad esso. Quando il nucleo viene eccitato, l'armatura reagisce al campo magnetico che si muove verso l'alto o verso il basso del tubo, il movimento viene trasferito dal braccio dell'attuatore a un dispositivo secondario. Manipolando il modo in cui la corrente elettrica viene applicata alla bobina statica, con questo tipo di attuatore è possibile ottenere una gamma di movimenti molto più complessa in termini di estensione e durata.