Co to jest szybki siłownik?
Szybki siłownik jest elektromagnetycznym urządzeniem uruchamiającym, zdolnym do bardzo krótkich czasów aktywacji. Koncepcja szybkiego uruchamiania jest jednak nieco subiektywna i trudna do dokładnego zdefiniowania, ponieważ standardy i oczekiwania różnią się w zależności od branży. Ogólnie przyjmuje się, że czasy uruchamiania wynoszące 10 milisekund lub mniej kwalifikują się jako szybkie uruchamianie. Urządzenia te są używane w aplikacjach, takich jak uruchamianie zaworów samochodowych, sortowanie poczty i tłumienie wybuchu, w których wymagany jest szybki czas reakcji. Typy szybkich siłowników, które pasują do tego opisu, są zwykle elektromagnetycznymi wariantami elektromagnesów, ponieważ siłowniki mechaniczne na ogół nie są zdolne do działania z dużą prędkością.
Wiele zastosowań mechanicznych wymaga zdalnej aktywacji elementów systemu przy prędkościach niemożliwych w przypadku konwencjonalnych urządzeń uruchamiających. Średni czas odpowiedzi dla konwencjonalnego elektromagnesu wynosi około 30 do 50 milisekund, co, chociaż jest szybkie, nie jest wystarczająco szybkie w zastosowaniach wymagających dużej prędkości. Urządzenia takie jak elektromagnetyczne samochodowe systemy zaworowe wymagają czasu reakcji 10 milisekund lub krótszego, co wymaga bardzo szybkiego siłownika.
Aby osiągnąć te szybkie czasy reakcji, należy zaprojektować szybki siłownik, aby rozwiązać dwa podstawowe problemy: siłę uruchamiania i długość skoku. Siła aktywacji jest siłą przyciągania fizycznego pola elektromagnetycznego stosowanego do aktywacji tłoka elektromagnesu. Im silniejsze jest pole, tym szybciej tłok zareaguje i tym krótszy będzie czas odpowiedzi. Oczywiście konstrukcja tłoka i użyte materiały muszą być dokładnie dopasowane, aby zmaksymalizować te udoskonalenia.
Drugim sposobem na przyspieszenie czasów reakcji siłownika jest zmniejszenie długości skoku tłoka. Im krótsza jest odległość, którą musi pokonać tłok, aby zakończyć cykl, tym krótszy jest czas reakcji. Środek ten wymaga również zastosowania określonego zestawu parametrów projektowych zarówno do elektromagnesu, jak i urządzeń, które on uruchamia. Jednak wszelkie poświęcenia projektowe i konstrukcyjne związane z wdrożeniem tych parametrów są na ogół tego warte, ponieważ szybki czas reakcji siłownika poniżej 0,2 milisekundy jest całkiem możliwy. To sprawia, że szybki elektromagnetyczny siłownik jest idealnym wyborem do zastosowań takich jak rozdzielacze poczty, elektroniczne sterowniki zaworów i dyspergatory przeciwwybuchowe.
Rodzina mechanicznych siłowników jest na ogół wykluczona z pracy w szybkich kołkach siłowników. Konwencjonalne siłowniki hydrauliczne, pneumatyczne i elektromechaniczne po prostu nie są w stanie wytworzyć czasów reakcji poniżej 10 milisekund wymaganych z powodu sił bezwładności i tarcia związanych z ich działaniem. Dopóki te ograniczenia nie zostaną przezwyciężone, elektromagnetyczny elektromagnes pozostanie jedyną naprawdę szybką opcją siłownika do wymagających, szybkich aplikacji.