Wenn es darum geht, eine bewegungsfähige Maschine zu entwerfen, müssen Ingenieure oft zwischen verschiedenen Arten von Aktuatoren entscheiden. Zwei der am häufigsten verfügbaren Aktuatoren sind elektrische und pneumatische Aktuatoren.
Ein Linearantrieb ist ein ziemlich gängiges Gerät, das in der Lage ist, eine Last geradlinig zu bewegen. Es wandelt Energie in mechanische Bewegung um, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Dennoch müssen Ingenieure, die neue Maschinen und Prozesse entwickeln, eine Vielzahl von Variablen berücksichtigen, wenn sie entscheiden, welches Gerät am besten für ihren Zweck geeignet ist.
Linearantriebe sind in Dutzenden verschiedener Ausführungen erhältlich und die Auswahl, welches in einem Projekt verwendet werden soll, ist keine leichte Aufgabe. Pneumatische und elektrische Antriebssysteme sind sehr unterschiedlich und das eine kann nicht einfach durch das andere ersetzt werden. Natürlich hat jede Technologie ihre Vor- und Nachteile. Das werden wir in diesem Beitrag behandeln.
Sollten Sie elektrische oder pneumatische Aktuatoren in Ihrer industriellen Anwendung verwenden? Es kann eine komplizierte Entscheidung sein, da sie funktional ähnlich sind, aber einige wesentliche Unterschiede aufweisen.Pneumatische Linearaktuatoren
Pneumatische Aktuatoren sind Zylinder, die durch Druckluft angetrieben werden. Sie eignen sich am besten für Anwendungen, die eine hohe Kraft und Geschwindigkeit bei einem definierten Hub erfordern. Die Vor- und Nachteile pneumatischer Linearaktuatoren sind:
VORTEILE
- Neigen im Vergleich zu anderen Aktuatorsystemen dazu, kostengünstig zu sein
- Ideal für große Systeme mit vielen Aktuatoren. Bei pneumatischen Systemen gilt in der Regel: Je mehr Aktuatoren im System vorhanden sind, desto geringer sind die Implementierungs- und Wartungskosten pro Einheit.
- Hohe Kraft und geringe Größe
Nachteile
- Nicht ideal für Anwendungen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Hublängen erfordern. Sie neigen dazu, vom Ende des Hubs bis zum Ende des Hubs zu arbeiten.
- Nicht ideal für Anwendungen, bei denen eine präzise Positionierung erforderlich ist.
- Luftleitungen, die für den Betrieb eines pneumatischen Systems erforderlich sind, neigen dazu, das System weniger zuverlässig zu machen.
Schraubenantriebsaktuatoren
Ein Aktuator mit Schraubenantrieb nimmt die Drehmomentkraft eines Elektromotors (gebürstet, Schrittmotor oder Wechselstrom) auf und wandelt sie in eine lineare Bewegung um, indem er eine Mutter entlang einer Gewinde-Schraube ein- und ausfährt. Dies geschieht in der Regel über ein Getriebe, um die Anpassung des Leistungs-/Geschwindigkeitsverhältnisses zu ermöglichen.
Elektrische Linearaktuatoren eignen sich am besten für Anwendungen, bei denen eine präzise Positionierung, eine Anpassung der Einheit oder eine breite Palette von Steuerungsoptionen erforderlich ist. Sie neigen dazu, geringere Kosten für den Betrieb im kleinen Maßstab zu haben, da es nicht notwendig ist, einen Kompressor und Luftleitungen zu betreiben.
VORTEILE
- Je nach Ihren Bedürfnissen stehen verschiedene Motoroptionen zur Verfügung. Bürstenbehaftete Gleichstromantriebe sind leistungsstark und ziemlich genau, während {stepper motors} weniger Kraft haben, aber mit höherer Präzision arbeiten
- Geringere Implementierungskosten
- Geringere Wartung als pneumatische Systeme, da keine Luftleitungen reißen können
- Große Auswahl an Steuerungsoptionen
Nachteile
- Elektrische Aktuatoren verfügen über mehr Komponenten innerhalb des Geräts und können höhere Stückkosten als pneumatische Aktuatoren haben.
- Nicht immer ideal für Anwendungen mit sehr hohen Geschwindigkeiten.
- Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Kraft
Wenn Sie die Vorteile von elektrischen und pneumatischen Aktuatoren vergleichen, ist es wichtig, die Komponentenkosten und die Lebenserwartung jedes Systems zu betrachten. Obwohl die Anschaffungskosten für elektrische Aktuatoren aufgrund ihres modularen Designs höher sein können, neigen die Wartungskosten und andere Betriebskosten, die mit pneumatischen Systemen verbunden sind, dazu, erheblich höher zu sein. Hinzu kommen die Ausfallzeiten und der Aufwand, der mit der Identifizierung und Reparatur von Luftleckagen in einem komplexen pneumatischen System verbunden ist. Wir sind der Meinung, dass die Installation von elektrischen Aktuatoren für die meisten kleinen und mittelständischen Unternehmen langfristig zu erheblich niedrigeren Kosten führen kann.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Systems für Ihr Projekt benötigen, rufen Sie unser erfahrenes Verkaufsteam an oder senden Sie eine E-Mail. Sie werden Ihnen gerne weiterhelfen.
{FAQ} zu elektrischen Aktuatoren
Können elektrische Aktuatoren an Ihre spezifischen Anforderungen angepasst werden?
Yes, an electric actuator manufacturer can work with you to develop a custom electric actuator. Many aspects of an actuator can be customized including stroke, force, input, limit switch position, mounting method, motor voltage and more. For more information on custom electric actuators, check out this page.
Welche Arten von Motoren verwenden elektrische Aktuatoren?
Elektrische Antriebe verwenden einen von drei Motortypen: Gleichstrom, Wechselstrom oder {stepper motors}.
Kann ich die Geschwindigkeit eines elektrischen Aktuators anpassen?
Yes. How to adjust the speed of an actuator depends on the motor and input on the specific device, but it is possible. For more info on adjusting actuator speed, check out this article.
Was ist erforderlich, um einen elektrischen linearen Aktuator zu steuern?
Dies hängt vom Aktuator ab. DC-Motoraktuatoren können mit einem einfachen Wippschalter gesteuert werden. Servounterstützungssysteme erfordern ein Arduino, einen RC-Empfänger oder ein anderes Gerät, das in der Lage ist, ein Standard-Servokontaktsignal auszugeben. Bitte konsultieren Sie das Datenblatt des Geräts, das Sie in Betracht ziehen, um Details zur Steuerung zu erhalten.
Was ist das {duty cycle} eines elektrischen Aktuators
Dies hängt vom Aktuator ab, aber Sie können erwarten, dass der Duty Cycle für DC-Aktuatoren bei 20% beginnt. Schrittaktuatoren haben Duty Cycles von bis zu 100%. Überprüfen Sie immer das Datenblatt Ihres spezifischen Aktuators und wählen Sie einen aus, der für Ihr erforderliches {duty cycle} geeignet ist.
Jetzt verstehen Sie die Unterschiede zwischen elektrischen und pneumatischen Aktuatoren
Choosing an actuator system is a major consideration. We hope this article has helped you better understand the differences between the two systems as well as the advantages and disadvantages of each. If you have further questions about Actuonix Motion Devices products, you can reach out to our sales team anytime!
As Actuonix and the industry navigate the complexities of electric actuators, we witness how their simplicity and reliability contribute to powering the machinery that defines our modern world.