اکچویتور یا عملگر Actuator بخش مهمی از تجهیزات ابزار دقیق هستند که در سیستم کنترل، سیگنال را به یک حرکت فیزیکی تبدیل می کنند مثلا نوعی موتور است که موجب تامین نیرو جهت باز و بسته کردن شیرها می گردد توسط اکچویتور انجام می گردد.
انواع اکچویتور از لحاظ حرکت
اکچویتورها از لحاظ نوع حرکت به دو دسته خطی و چرخشی تقسیم می شوند. حرکتی که توسط اکچویتور تولید می گردد می تواند خطی و یا چرخشی باشد. حرکت خطی یعنی اینکه اکچویتور به سمت بالا و پایین حرکت می کند که مسافت آن قابل تنظیم می باشد. حرکت چرخشی یعنی اکچویتور می تواند حول یک محور دایره ای شکل حرکت ایجاد کند. بر خلاف حرکت خطی، حرکت چرخشی محدود نیست و تا زمانی که نیاز باشد می تواند به حرکت خود ادامه دهد.اکچویتور چرخشی و خطی در شکل های مختلف در دسترس هستند و بستگی به نوع منبع تغذیه دارند.
انواع اکچویتورهای خطی
- جک های نیوماتیکی
- جک های هیدرلیکی
- سروو موتورهای خطی
- جک های سلونویدی
انواع اکچویتورهای دورانی
- موتورهای الکتریکی
- موتورهای نیوماتیکی
- موتورهای هیدرولیکی
انواع اکچویتور از لحاظ منبع تغذیه
از لحاظ منبع تغذیه اکچویتور به سه دسته پنوماتیک، الکتریک و هیدرولیک تقسیم می گردد. که هر کدام مشخصات و ویژگی های خاصی دارند. انتخاب هر کدام از این اکچویتورها بستگی به نوع کاربرد و صنعت دارد. برای مثال بهترین انتخاب برای صنایع داروسازی استفاده از کنترلگر الکتریکی می باشد.
اکچویتور پنوماتیکی
در این نوع عملگرها، نیروی مورد نیاز برای حرکت شیرکنترل از هوای فشرده تامین می گردد. این عملگر به نامهای دیگری مانند عملگر هوا، سیلندرهوا نیز خوانده می شود. این عملگر از بخش هایی نظیر پیستون، سیلندر و شلنگ و بخش های دیگر تشکیل شده است و می تواند انرژی را به صورت خطی و یا چرخشی ایجاد کند. عملگر خطی مناسب شیرفلکه هایی هستند که به صورت خطی تنظیم شده و در دمای بالا و در مجاورت بخار کار می کنند.
اکچویتور پنوماتیک نوعی انرژی است که از طریق فشرده سازی هوا ایجاد می شود . یعنی یک محفظه فشار دارد که میزان فشار کنترل شده و از طریق پیستون حرکت کرده و حرکت مکانیکی را ایجاد می کند. این اکچویتور کاربردهای وسیعی دارد و موجب بهینه سازی انرژی در بخش های مختلف شده است.
کاربردهای اکچویتور پنوماتیکی
- موتور اتومبیل
- هوای فشرده
- ماشین آلات بسته بندی
- صنایع ریلی
- هوانوردی
مزایای اکچویتور پنوماتیکی
- تجهیزات ارزان
- کاهش خطر آتش سوزی
- دوام بالا
- کاهش هزینه های نگهداری
- طراحی ساده
اکچویتور الکتریکی
اکچویتور الکتریکی یک نوع وسیله است که برای تغییر انرژی الکترکی به حرکت خطی و یا چرخشی به کار می رود. یک نوع دمپر و تعدیل کننده برای این عمل تنظیم شده است. اکچویتور الکتریکی می تواند در سایزها و ابعاد مختلف ساخته شده و به کار رود. موتورهایی که برای اکچویتور الکرتیکی کار می کنند می توانند دارای ولتازهای مختلفی باشند و در صنایع مختلفی کاربرد داشته باشند اما ولتاژهای معمول در موتورهای تک فاز شامل موارد 115 ، 24 ، 12 ، 24 ، 208 ، 230 VAC می باشند. به علاوه در موتورهای سه فاز ولتاژ اکچویتور شامل 230 و 460 VAC می باشند. ترمزهای اکچویتور در قسمت بالای موتور تعبیه شده است و می تواند حرکت و موقعیت را کنترل نماید. در موتورهایی که با برق AC کار می کنند شامل یک خازن برای شروع حرکت موتور هستند در موتورهای الکتریکی DC نیاز به خازن نیست.
کاربرد اکچویتور الکتریکی
- صنایع گاز و نفت
- کارخانه های تصفیه آب
- کارخانه های تامین انرژی
- صنایع غذایی و نوشیدنی
- صنایع کشاورزی
- صنایع تولید کاغذ
مزایای اکچویتور الکتریکی
- دسترسی آسان
- سرعت بالا در انتقال سیگنال
- قابلیت برنامه ریزی
- خطر پایین
- تجهیزات کم
- نگهداری آسان
- قابلیت کارکرد در دمای پایین و هوای کم
اکچویتور هیدرولیکی
در صنایعی که نیاز به نیروی بالا برای حرکت شیرفلکه نیاز می باشد از اکچویتور هیدرولیکی برای این کار استفاده می شود. برای مثال شیرفلکه هایی که با سیستم بخار کار می کنند. طبق شکل اکچویتور هیدرولیکی شامل بخش های سیلندر، محفظه، پیستون، منبع تغذیه می باشد. پیستون به صورت عمودی در داخل سیلندر حرکت می کند. قسمت بالایی محفظه شامل منبع و قسمت پایینی شامل روغن هیدرولیک می باشد.
مزایای اکچویتور هیدرولیکی
- مناسب برای نیروی بالا( 25 برابر بیشتر از اکچویتور پنوماتیکی)
- بدون نیاز به پمپ
- مصرف انرژی پایین
- سایز و ابعاد کوچک
کاربرد اکچویتور هیدرولیکی
- بالابرها و جک ها
- ماشین های راه سازی
- سیستم های هوانوردی
انواع اکچویتور از لحاظ ساختار
تک عملکرد
تک عملکرد یا Single acting دارای ساختار فنر برگشتی می باشد که با خروج سیال، اکچویتور به حالت اولیه بر می گردد. سیستم ایمنی این نوع عملگرها ساده و قابل اطمینان می باشد. این عملگرها گران قیمت بوده و مناسب ولو و چک ولوهای سایز 8 اینچ و بالاتر است
دو عملکرد
دو عملکردی یا Double acting دارای سیستم باز و بسته شدن و تغییر وضعیت است. ورود سیال باعث باز شدن محفظه و خروج سیال موجب بسته شدن آن می گردد.سیستم ایمنی این عملگرها تا حدودی پیچیده می باشد و مناسب کنترل ولوهای بالای 10 اینچ می باشد و در فشارهای بالا کاربرد دارد.
