Actuadores

Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas.

2.1 Actuadores Electrónicos

Actuadores eléctricos.

Dentro de los actuadores eléctricos pueden distinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC):

Controlados por inducción

Controlados por excitación

Motores de corriente alterna (AC):

Síncronos

Asíncronos

Motores paso a paso.

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Motores de corriente continua.

Son los mas usados en la actualidad debido a su facilidad de control. En este caso, se utiliza en el propio motor un sensor de posición (Encoder) para poder realizar su control.

Los motores de DC están constituidos por dos devanados internos, inductor e inducido, que se alimentan con corriente continua. El inducido, también denominado devanado de excitación, está situado en el estator y crea un campo magnético de dirección fija, denominado excitación.

Para que se pueda dar la conversión de energía eléctrica en energía mecánica de forma continua es necesario que los campos magnéticos de estator y del rotor permanezcan estáticos entre sí. Esta transformación es máxima cuando se encuentran en cuadratura. El colector de delgas es n conmutador sincronizado con el rotor encargado de que se mantenga el ángulo relativo entre el campo del estator y el creado por las corrientes rotoricas. De esta forma se consigue transformar automáticamente, en función de la velocidad de la maquina, la corriente continua que alimenta al motor en corriente alterna de frecuencia variable en el inducido. Este tipo de funcionamiento se conoce con el nombre de autopilotado.

 

2.1.1 Funcionamiento Actuadores

Actuadores Eléctricos

La estructura de un actuador eléctrico es simple en comparación con la de los actuadores hidráulicos y neumáticos, ya que sólo se requieren de energía eléctrica como fuente de poder. Como se utilizan cables eléctricos para transmitir electricidad y las señales, es altamente versátil y prácticamente no hay restricciones respecto a la distancia entra la fuente de poder y el actuador. Existe una gran cantidad de modelos y es fácil utilizarlos con motores eléctricos estandarizados según la aplicación. En la mayoría de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operación continua. Utilización de un pistón eléctrico para el accionamiento de una válvula pequeña. La forma mas sencilla para el accionamiento con un pistón, seria la instalación de una palanca solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistón de accionamiento y a las entradas roscadas.

El pistón eléctrico puede ser accionado por una corriente, con lo cual para su accionamiento, solo hará falta utilizar un simple relé. En caso que se decidiera alimentarlo con cc, la corriente deberá ser del mismo valor pudiendo ser activado por una salida a transistor de un PLC. Accionamiento con Alambres Musculares Los Alambres Musculares , también son actuadores. Tienen una apariencia semejante a la de un pelo, con la gran diferencia que al activarlos con corriente eléctrica estos se contraen generando fuerzas desde los 20 a los 2000 gramos, dependiendo de su diámetro. Podría construirse un sistema semejante al utilizado con el pistón, lográndose aun una mayor rapidez para el accionamiento del mecanismo. También podrían implementase montajes mas sencillos, como el de una alambre en V invertida que posea los dos terminales del alambre solidarios a un chasis montado por debajo de la base de la válvula, de tal manera que el vértice de la V invertida este sobre el mecanismo de cierre de la válvula.

 

 

2.2 Actuadores Mecanicos

Los Actuadores Mecanicos: son dispositivos que utilizan energía mecánica para su funcionamiento. En función de la fuente de energía utilizada pueden ser neumáticos o hidráulicos.

2.2.1 Funcionamiento Actuadores Mecanicos

Cuando un proceso de automatización se realiza sin la intervención humana decimos que se trata de un proceso automatizado. La automatización permite la eliminación “total” o parcial de la intervención del hombre. Los automatismos son dispositivos de realizar tareas sin la intervención humana. Algunas maquinas coma las lavadoras tienen programadores y las ordenes que proporcionan se llaman programas.

Tipos de Automatizado

Eléctricos: son aquellos que funcionan mediante corriente eléctrica. Ej: vídeo.

Hidraulicos: son aquellos que se transmiten a través de líquidos cuando son presionados. Ej: grúa.

Neumaticos: son aquellos que funcionan mediante la fuerza de aire comprimido. Ej: lavacoches.

Generalmente la mayoría de las máquinas automáticas utilizan combinaciones de mecanismos. Así pues existen automatismos electroneumaticos, automatismos electrohidraulicos y hidroneumaticos.

Automatización a pequeña escala

Automatización de proceso: es la automatización en la cual intervienen diferentes maquinas para obtener un fin, por ejemplo un proceso de envasado.

Sistemas de automatismos programables: Representan el grado mas elevado de la automatización y en ellos intervienen equipos informáticos y robotizados.

1.2.3 caracteristicas actuadores mecanicos.

En el funcionamiento de los automatismos se caracteriza por tres fases:

1. Entrada de datos u ordenes.
2. Control de los datos.
3. Realización de tareas concretas.

Una serie de dispositivos o periféricos de entrada envían señales a la unidad de control de procesos y esta pone en marcha y controla los dispositivos o periféricos de salida, los cuales realizan tareas concretas.

1.2.4 modos de comunicación actuadores mecánicos

Cuando aplicamos una fuerza sobre una superficie determinada decimos que ejercemos presión. Cuando mas grande sea la superficie sobre la cual aplicamos la fuerza mas pequeña será la presión que ejercemos encima y cuanto más pequeña sea la superficie mayor será la presión.