O que é um atuador rápido?
Um atuador rápido é um dispositivo de atuação eletromagnética capaz de tempos de ativação extremamente rápidos. No entanto, o conceito de atuação rápida é um tanto subjetivo e difícil de definir com precisão, pois os padrões e as expectativas diferem de indústria para indústria. É geralmente aceito que tempos de atuação de 10 milissegundos ou menos sejam qualificados como atuação rápida. Esses dispositivos são usados em aplicações como atuação de válvulas automotivas, triagem de correio e supressão de explosão, onde são necessários tempos de resposta extremamente rápidos. Os tipos de atuadores rápidos que se encaixam nessa descrição geralmente são variantes eletromagnéticas do solenóide, pois os atuadores mecânicos geralmente não são capazes de operar em alta velocidade.
Muitas aplicações mecânicas requerem ativação remota dos componentes do sistema em velocidades impossíveis com os dispositivos de atuação convencionais. O tempo médio de resposta para um solenóide convencional é de cerca de 30 a 50 milissegundos, o que, embora rápido, não é rápido o suficiente para as aplicações de alta velocidade. Dispositivos como sistemas de válvulas eletromagnéticas automotivas exigem tempos de resposta de 10 milissegundos ou menos, o que requer um atuador muito rápido.
Para alcançar esses tempos de resposta rápidos, o design de um atuador rápido precisa ser ajustado para resolver dois problemas básicos: força de atuação e comprimento do curso. Força de atuação é a força física atraente do campo eletromagnético usado para ativar o êmbolo solenóide. Quanto mais forte o campo, mais rápido o êmbolo responderá e menor será o tempo de resposta. Obviamente, o design do êmbolo e os materiais utilizados precisam ser cuidadosamente combinados para maximizar esses refinamentos.
O segundo método para acelerar os tempos de resposta do atuador é reduzir o comprimento do curso do êmbolo. Quanto menor a distância que o êmbolo precisa percorrer para completar o ciclo, menor o tempo de resposta. Essa medida também exige que um conjunto específico de parâmetros de projeto seja aplicado no solenóide e nos dispositivos que ele atua. Quaisquer sacrifícios de projeto e construção feitos para implementar esses parâmetros geralmente valem a pena, no entanto, já que é possível um tempo de resposta rápido do atuador abaixo de 0,2 milissegundos. Isso torna o atuador solenóide de alta velocidade a escolha ideal para aplicações como desviadores de triagem de correio, controladores eletrônicos de válvulas e dispersores supressores de explosão.
A família de atuadores mecânicos geralmente é excluída da execução nas estacas do atuador rápido. Os atuadores hidráulicos, pneumáticos e eletromecânicos convencionais simplesmente não podem produzir os tempos de resposta abaixo de 10 milissegundos necessários devido às forças inerciais e de atrito inerentes à sua operação. Até que essas limitações sejam superadas, o solenóide eletromagnético continuará sendo a única opção de atuador rápido real para aplicações exigentes de alta velocidade.