Co to jest elektryczny siłownik obrotowy?

Siłownik obrotowy to urządzenie, które wytwarza ruch obrotowy z pewnego źródła energii. Najprostszy siłownik tego typu wykorzystuje ruch liniowy w jednym kierunku do wytworzenia obrotu. Elektryczne siłowniki obrotowe wykorzystują źródło energii elektrycznej, takie jak silnik elektryczny. Ten typ siłownika obrotowego jest najczęstszy, chociaż siłowniki obrotowe mogą również wykorzystywać energię hydrauliczną z rur pneumatycznych lub energię mechaniczną ze sprężyn.

Elektryczny siłownik obrotowy może wytwarzać ciągły obrót, gdy jego źródłem zasilania jest typowy silnik elektryczny. Może również wytwarzać stały ruch do określonej pozycji, gdy jego źródłem zasilania jest silnik krokowy lub siłownik. Silnik momentu obrotowego jest podobny do silnika krokowego, z tym wyjątkiem, że wytwarza określony moment obrotowy. Moment obrotowy silnika powoduje określony obrót, chyba że przeciwny moment obrotowy go zrównoważy.

Silnik krokowy jest rodzajem silnika elektrycznego, który porusza się na określoną odległość dla każdego podania mocy. Może wytwarzać ciągły ruch, obracając się ze stałą prędkością i może poruszać się do określonej pozycji kątowej. Obrotowy siłownik może wykorzystywać jeden lub więcej czujników odniesienia z dowolnym enkoderem położenia, umożliwiając silnikowi krokowemu przesunięcie się do dowolnej pozycji kątowej.

Serwomotor, lub w skrócie serwo, to urządzenie, które składa się z kilku określonych elementów. Wymaga silnika, który zwykle jest elektryczny, chociaż serwomechanizmy mogą również wykorzystywać silniki hydrauliczne. Serwa potrzebują systemu przekładniowego do konwersji wysokiej prędkości obrotowej silnika na mniejszą prędkość obrotową, która wytwarza wyższy moment obrotowy. Serwo wymaga również enkodera położenia.

Enkoder położenia serwomechanizmu pozwala układowi sterującemu serwomechanizmu określić pozycję kątową elektrycznego siłownika obrotowego. Enkoder położenia wysyła sygnał do układu sterowania, wskazując żądaną pozycję kątową. Sterownik odejmuje aktualną pozycję enkodera od żądanej pozycji, aby uzyskać kod błędu. Ten kod błędu pozwala sterownikowi aktywować silnik, powodując jego obrót, aż silnik znajdzie się we właściwej pozycji. Elektryczny siłownik obrotowy wykorzystujący serwomechanizm jest powszechny w modelach sterowanych radiowo.

Nowszy typ elektrycznego siłownika obrotowego wykorzystuje drut pamięciowy do uzyskania bardzo niskiej masy. Drut odbiera prąd elektryczny, który ogrzewa drut powyżej określonej temperatury, powodując zmianę kształtu drutu. Ta zmiana kształtu przykłada moment obrotowy do wału napędowego, powodując jego obrót. Drut ochładza się, gdy nie otrzymuje już prądu, co powoduje, że przyjmuje on swój poprzedni kształt. To usuwa moment obrotowy z wału napędowego.