Η αρχή λειτουργίας ενός ηλεκτρικού ενεργοποιητή είναι η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική κίνηση μέσω ενός ηλεκτρομαγνητικού κινητήρα και ενός μηχανικού συστήματος μετάδοσης
Βασικός Μηχανισμός
- Ηλεκτρική Ενεργοποίηση: Ένα σήμα εισόδου (ψηφιακό on/off ή αναλογικό 4-20mA) ενεργοποιεί τη μονάδα ελέγχου για να τροφοδοτήσει με ρεύμα τον εσωτερικό κινητήρα.
- Περιστροφή Κινητήρα: Το ρεύμα που ρέει μέσω των πηνίων του κινητήρα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό το πεδίο αλληλεπιδρά με μαγνήτες στον κινητήρα για να περιστρέψει έναν άξονα με μεγάλη ταχύτητα και σχετικά χαμηλή ροπή.
- Ενίσχυση Ροπής: Ένα κιβώτιο ταχυτήτων (π.χ., οδοντωτών τροχών, κοχλιωτών ή πλανητικών γραναζιών) μειώνει την υψηλή ταχύτητα του κινητήρα, αυξάνοντας σημαντικά τη ροπή για να παρέχει τη δύναμη που απαιτείται για τη μετακίνηση βαρέων φορτίων.
- Μετατροπή Κίνησης:
- Περιστροφικοί Ενεργοποιητές: Η έξοδος με γρανάζια περιστρέφει απευθείας έναν άξονα, συνήθως για 90° (τέταρτο στροφής) ή 360° (πολλαπλών στροφών) λειτουργίες βαλβίδων.
- Γραμμικοί Ενεργοποιητές: Η περιστροφική κίνηση μετατρέπεται σε ευθύγραμμη κίνηση χρησιμοποιώντας ένα κοχλία ή κοχλία σφαιρών. Καθώς ο κοχλίας περιστρέφεται, ένα παξιμάδι κινείται κατά μήκος του, επεκτείνοντας ή συστέλλοντας μια ράβδο ή ένα έμβολο.
Χαρακτηριστικά Ελέγχου και Ασφάλειας
- Διακόπτες Ορίου: Αυτοί διακόπτουν την παροχή ρεύματος στον κινητήρα όταν ο ενεργοποιητής φτάσει στην πλήρως εκτεταμένη ή συσταλμένη θέση του, αποτρέποντας μηχανικές ζημιές.
- Αισθητήρες Ανάδρασης: Εξαρτήματα όπως ποτενσιόμετρα ή κωδικοποιητές παρέχουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για την ακριβή θέση του ενεργοποιητή σε ένα PLC (Programmable Logic Controller) για ακριβή ρυθμιστικό έλεγχο.
- Μηχανισμοί Ασφαλείας: Σε περίπτωση απώλειας ρεύματος, συστήματα όπως εφεδρικές μπαταρίες ή μηχανισμοί ελατηρίου επιστρέφουν τον ενεργοποιητή σε μια ασφαλή "προεπιλεγμένη" θέση.
- Φρένα: Συχνά τοποθετημένα στον κινητήρα, αυτά κλειδώνουν τον ρότορα στη θέση του όταν δεν χρησιμοποιείται για να αποτρέψουν εξωτερικές δυνάμεις (όπως η πίεση του υγρού σε έναν σωλήνα) από την αντίστροφη κίνηση του μηχανισμού.