Siłowniki elektryczne [Gruner]

Siłowniki elektryczne to nadal proste, tanie, a przy tym bezpieczne urządzenia, których zasada działania, pomimo ciągłego rozwoju technologicznego, od dziesięcioleci pozostaje praktycznie bez zmian. Mówiąc w skrócie, siłownik elektryczny, nazywany również siłownikiem liniowym lub aktuatorem liniowym, to urządzenie, w skład którego wchodzą silnik oraz przekładnia zmieniająca ruch obrotowy wirnika na ruch liniowy tłoka.

Siłownik elektryczny z funkcją samohamowania

Elektryczny siłownik liniowy wykorzystuje ruch obrotowy niewielkiego silnika elektrycznego do przetworzenia go w ruch liniowy. Można to uzyskać poprzez odpowiednie gwintowanie wewnątrz urządzenia lub też wykorzystując silniki liniowe, które korzystają z właściwości przepływającego przez cewkę prądu elektrycznego oraz znajdującego się w ich wnętrzu ferromagnetyka. Ten ferromagnetyk, w zależności od kierunku prądu elektrycznego na cewce, porusza się w odpowiednią stronę. Rozwiązania tego typu są często stosowane w kolejnictwie, urządzeniach AGD czy też wszelkiego rodzaju precyzyjnych układach mechanicznych. Charakteryzują się one dokładnością pozycjonowania oraz szybkością, a także przyspieszeniem nieograniczonym tarciem czy też bezwładnością elementów. Siłownik elektryczny posiada również umiejętność samohamowania w momencie, gdy silnik elektryczny nie wykonuje pracy. Dzięki temu urządzenie będzie w stanie utrzymać ciężar nawet przy braku zasilania.

Elektryczne siłowniki obrotowe o określonym kącie obrotu

Elektryczne siłowniki obrotowe, nazywane również napędami wahadłowymi lub siłownikami napędowymi, działają w oparciu o zmianę energii elektrycznej w mechaniczny moment siły poprzez zainicjowanie ruchu silnika. Wykorzystują one ruch postępowy bez przekładni, który wywołuje zmianę ruchu obrotowego na postępowy. Pozwalają na uzyskanie określonych kątów obrotu, np. 90 stopni, 180 stopni lub 360 stopni w zależności od średnic tłoków. Tego typu napędy mogą być również wykorzystywane w aplikacjach wymagających ruchu obrotowego 270 stopni. Dostępne są również modele z wariantem regulacji kąta obrotu. Elektryczne siłowniki obrotowe, dzięki możliwości automatycznego obrotu określonego elementu o dany kąt, pozwalają na zautomatyzowanie wielu procesów pracy. Do swojej pracy wykorzystują przede wszystkim pneumatykę lub prąd elektryczny, a także mogą zostać połączone z przeznaczonymi dla nich silnikami.

Siłowniki obrotowe stosuje się jako napęd do zaworów kulowych, motylkowych i innych, do obracania i ustalania właściwej pozycji elementów roboczych, do obracania przy dużych obciążeniach (nawet 250 000 Nm), a także w stołach obrotowych, np. w stanowiskach roboczych.

Mocne strony siłowników elektrycznych

Siłownik elektryczny zdecydowanie różni się budową od powszechnie stosowanych siłowników pneumatycznych czy hydraulicznych. Nie jest on napędzany ani sprężonym powietrzem, ani też olejem tłoczącym pompę, lecz energią elektryczną, dzięki czemu jego sterowanie oraz obsługa są o wiele prostsze i tańsze. W przypadku elektrycznych siłowników liniowych nie należy się obawiać jakiejkolwiek nieszczelności, jakie mogłyby się pojawić w układzie zasilania urządzenia, co z kolei mogłoby doprowadzić do zmniejszenia siły działania siłownika lub ubytku medium napędowego urządzenia. Siłowniki elektryczne nie wymagają również wymian kosztownych pomp czy też sprężarek, a sama instalacja sterująca takim rozwiązaniem jest mało skomplikowana, a przez to tańsza oraz prostsza w montażu oraz użytkowaniu.

Szerokie zastosowanie

Postęp w dziedzinie automatyzacji procesów przemysłowych sprawił, że konieczne stało się zapewnienie wykonywania manewrów armaturą przemysłową, a także kontrolowanie jej pracy bez bezpośredniego udziału człowieka. Aby to osiągnąć, konieczne jest wyposażenie armatury w urządzenia generujące energię umożliwiającą zmianę położenia elementu roboczego i jednocześnie kontrolę jego przemieszczania się. Urządzeniami, które spełnią takie funkcje są zarówno siłowniki elektryczne, jak i napędy pneumatyczne oraz hydrauliczne. W zależności od stopnia zaawansowania technologicznego automatyki siłowniki, a zwłaszcza napędy elektryczne, mogą być sterowane zdalnie z użyciem prostych sygnałów przesyłanych np. z pulpitu lub tez mogą być wyposażone w sterowniki umożliwiające optymalną integracje napędu z systemem automatycznie nadzorującym funkcjonowanie obiektu.

Siłownik elektryczny to obecnie powszechnie wykorzystywane rozwiązanie w wielu branżach i sektorach gospodarki. Można je spotkać m.in. w zamkach samochodowych czy też w zamkach elektrycznych drzwi montowanych w inteligentnych domach. To także przemysłowe siłowniki elektryczne znajdujące szerokie zastosowanie zarówno w automatyce przemysłowej, jak i domowej, np. w ruchomych kolektorach słonecznych. Siłowniki elektryczne obrotowe oraz liniowe pełnią także dużą rolę m.in. w maszynach rolniczych, samochodach osobowych, pojazdach dostawczych, motocyklach, a nawet w statkach nawodnych. Można je więc spotkać wszędzie tam, gdzie konieczne jest sprawne otwieranie, zamykanie, domykanie lub przesuwanie.