Atuadores em sistemas automatizados.
Atuadores são os meios pelos quais
os sistemas automatizados interagem com o meio. Os atuadores transformam a
energia elétrica, pneumática ou hidráulica em mecânica, luminosa em térmicas.
Os principais atuadores utilizados na automação de sistemas são: cilindros (lineares ou rotativos), servo motores, motores AC/DC, motor de passo, relés, transistores, Ponte H, etc.
1. Atuadores Pneumáticos e Hidráulicos.
Os atuadores pneumáticos ou hidráulicos são acionados por fluidos em
movimento. Na pneumática o fluido é o ar comprimido e na hidráulica geralmente
é óleo pressurizado, são representados por cilindros (lineares ou rotativos).
1.1 Atuadores Pneumáticos - São dispositivos que converte a energia do ar comprimido (pneumática) em movimento mecânico, linear ou rotativo dependendo da aplicação.
É um equipamento de baixo custo, mas possui limitações, dentre elas o de movimento, atuando apenas na área de alcance da haste, com baixa inércia e qualidade do movimento. Mas, por outro lado pode imprimir alta velocidade, com uma boa capacidade de carga e alta durabilidade.
1.2 Atuadores Hidráulicos - Nesse dispositivo semelhante ao atuadores pneumáticos a energia empregada é a pressão de um fluidos, só que em vez de ar comprimido os atuadores hidráulicos usam óleo sobre pressão.
Assim como os atuadores pneumáticos o hidráulico também possui limitação quanto ao movimento, e inércia, no entanto seu custo é bem mais elevado, sua vantagem está onde se emprega carga/peso elevadas com alta capacidade de repetibilidade. Em atuadores rotativos pode manter um torque praticamente constante com a variação da velocidade. Pode ser empregado em ambiente desfavoráveis como ambientes submersos, atmosferas corrosivas até mesmo explosivas.
Os atuadores eletromagnéticos no qual fazem parte os motores AC/DC, servomotores e os motores de passo, podendo ser utilizado tanto para controle de força quanto de posicionamento.
2.1 Motor AC/DC - É um atuador eletromagnético que transforma a energia elétrica em movimento mecânico. Nos Motores AC a corrente utilizada é a alternada, a velocidade e a corrente é controlada pela variação da frequência da tenção. Os motores DC utilizam corrente continua, a velocidade de atuação muda de acordo com a variação da tensão aplicada.
2.2 Servomotores - São basicamente atuadores que podem controlar a sua posição angular através de um sinal PWM, utilizado para posicionar objetos em determinada posição, com baixa liberdade de movimento, geralmente no máximo 180º, aplicado geralmente em dispositivos robóticos.
2.3 Motor de Passo - Utilizado para posicionamento angular em aplicações de alta precisão através de um controle digital, são acionados por corrente contínua, sua construção possui 04 bobinas, que quando energizadas de acordo com uma sequência, faz com que o eixo se mova para o ângulo exato.
Os servomotores são melhores para aplicação onde requer alta velocidade e alto torque, enquanto o motor de passo, em baixa velocidade pode alcançar torque maiores e equipamentos de mesma dimensão.
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| Motor DC - Atuador Corrente Contínua |
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| Servo motor |
3. Atuadores Elétricos.
3.1 Relés - são atuadores elétricos, dispositivos
comutadores eletromagnéticos, que quando a bobina é percorrida por uma corrente
elétrica é criado um campo magnético que atua sobre a armadura, atraindo-a,
comutando na posição aberta ou fachada. Com aplicação mais simples é empregado
no controle de um circuito externo, atuando como uma chave.
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| Atuador eletromagnético |
A bobina quando energizada cria um
campo eletromagnético atraindo o interruptor, fechando o contato que fica
normalmente aberto.
