Co to jest siłownik prądu stałego?
Siłownik prądu stałego to przełącznik elektromechaniczny zasilany prądem stałym (prąd stały). Chociaż siłowniki są dostępne w wielu rozmiarach, zwykle wersje na dużą skalę są zasilane prądem przemiennym (AC), ponieważ muszą wytrzymywać duże obciążenia mechaniczne. Siłownik prądu stałego zwykle znajduje się w małych urządzeniach elektronicznych, takich jak dzwonki do drzwi lub systemy, w których ruch zespołu wałka lub śruby o milimetrowym lub centymetrowym rozmiarze służy do aktywacji obwodu lub zmiany orientacji urządzenia mechanicznego. W tym sensie są one często częścią systemu mikrokontrolera na linii montażowej lub w innych niezależnych maszynach, takich jak zawory i drążek sterujący przepustnicą w samochodach. Siłownik prądu stałego często współpracuje z układem scalonym, aby regulować przepływ gazów lub cieczy lub włączać i wyłączać systemy mechaniczne w rurociągach i innych zastosowaniach przemysłowych.
Najpopularniejszym rodzajem systemu napędów DC jest napęd liniowy. Jest to urządzenie, które generalnie przekształca ruch obrotowy w ruch liniowy za pomocą energii elektrycznej i może obsługiwać kreskowania i zsuwnie linii montażowej, ustawiać panele słoneczne w kierunku słońca i wykonywać inne formy automatyzacji. Układ siłownika prądu stałego ma jednak generalnie niewielki moment obrotowy lub siłę liniową i często jest zasilany z akumulatorów prądu stałego o napięciu 12 lub 24 woltów, które są przeznaczone do przenoszenia tylko chwilowych obciążeń. Typy siłowników w zakresie prądu stałego są zwykle klasyfikowane jako liniowe, jeśli mogą one poruszać więcej niż jeden funt (0,45 kilograma), oraz jako mikrosiłowniki, jeśli mogą poruszać się poniżej jednego funta.
Jedną z zalet niewielkiego elektronicznego siłownika prądu stałego w porównaniu z wytrzymałym siłownikiem prądu przemiennego zasilanym pneumatycznie lub hydraulicznie jest to, że mniejsze jednostki często mogą pełnić podwójną rolę jako potencjometry. Oznacza to, że ruch wału w siłowniku może być dokładnie kontrolowany i mierzony poprzez regulację siły elektrycznej przykładanej do układu. Dzięki temu są to bardzo przydatne jednostki w napędach zębatych, które mają bardzo małe tolerancje, na przykład w systemach robotyki.
W niektórych przypadkach części siłownika prądu stałego mogą bardzo przypominać części małych silników elektrycznych. Jest tak w przypadku tak zwanych silników krokowych, które są jednocześnie silnikiem elektrycznym i siłownikiem prądu stałego. Silnik krokowy to mały silnik prądu stałego podłączony do obwodu mikrokontrolera, w którym odległość obrotowa wału silnika jest precyzyjnie zwiększana w małych ułamkach całkowitego obrotu wału. Podczas gdy zwykły silnik prądu stałego zwykle obraca się z dziesiątkami lub setkami obrotów na sekundę, silnik krokowy można ustawić tak, aby obracał się tylko o 1,8, 3,6 lub 7,5 stopnia z całkowitej liczby 360 stopni dla jednego pełnego obrotu. Tak dokładna kontrola jest niezbędna w systemach mikro-robotycznych, takich jak przenoszenie aerilonów na sterowanych radiowo statkach powietrznych używanych na arenach wojskowych i rekreacyjnych.