Los sistemas de actuadores son los elementos de los sistemas
de control que transforman la saluda de un microprocesador o un sistema de
control en una acción de control para una máquina o dispositivo. Un ejemplo
podría ser transformar una salida eléctrica por una de movimiento otro ejemplo
podría ser la misma salida eléctrica que sea cambiada por un control de líquido
que entra a otro sistema por decir una tubería. En si es una salida que emite
un microcontrolador que es cambiada a una señal de control para un dispositivo
dado en si y que forma parte del sistema.
Existen varios tipos de actuadores como son:
Eléctricos
Mecánicos
Hidráulicos
Neumáticos
Sistemas de actuación eléctrica
La estructura de un actuador eléctrico es simple en
comparación con la de los actuadores hidráulicos y neumáticos, ya que sólo
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 entre 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 más 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.
Al estudiar los sistemas eléctricos que se emplean como
actuadores de control deberán tenerse en cuenta los siguientes dispositivos y
sistemas:
1.- Dispositivos de comunicación, como son los interruptores
mecánicos (relevadores) y los interruptores de estado solido (diodos, tristores
y transistores), en los que la señal de control enciende o apaga un dispositivo
eléctrico.
2.- Dispositivos tipo solenoide, en los cuales una corriente
que pasa por un solenoide acciona un núcleo de hierro dulce, por ejemplo una
válvula hidráulica/neumática operada por solenoide.
3.- Sistemas motrices, por ejemplo, motores de cd y de ca,
en los cuales la corriente que pasa por el motor produce una rotación.
Sistemas de actuación mecánica
Los sistemas mecánicos son aquellos sistemas constituidos
fundamentalmente por componentes, dispositivos o elementos que tienen como
función especifica transformar o transmitir el movimiento desde las fuentes que
lo generan, al transformar distintos tipos de energía.
Entre los elementos mecanicismos están los mecanismos de barras
articuladas levas engranes cremalleras correa de transmisión entc. muchos de los efectos que antes se
obtenían con el uso de mecanismo de barrar articuladas en la actualidad se
logran mediante sistemas de microprocesadores Por ejemplo antes en las lavadores
modernas se utilizan un microprocesador que se programa para que produzcan las
salidas deseadas en la secuencia requerida no obstante los mecanismo todavía
son útiles en los sistemas mecatrónicos.
Sistemas de actuación hidráulica
Las señales hidráulicas se usan en dispositivos de control
de mucho mayor potencia; sin embargo, son mas costosas que los sistemas
neumáticos y hay riesgos asociados con fugas de aceite, que no existen en una
fuga de aire.
En un sistema hidráulico la presurización del aceite se
logra mediante una bomba accionada por un motor eléctrico. La bomba envía
aceite al sistema desde un pozo colector a través de una válvula de retención y
un acumulador. La válvula de alivio libera presión cuando esta rebasa
determinado nivel de seguridad; la válvula de retención evita que el aceite
regrese a la bomba y el acumulador equilibra las fluctuaciones de corta
duración en la presión de salida del aceite.
En esencia el acumulador es un recipiente que mantiene el
aceite a bajo presión, soportando una fuerza extrema. En una fuente de energía
neumática, se acciona un compresor de aire con un motor eléctrico. El aire que
entra al compresor se filtra y pasa por un silenciador para reducir el nivel de
ruido.
La válvula de alivio de presión protege contra un aumento de
la presión del sistema que exceda el nivel de seguridad. Dado que el compresor
aumenta la temperatura del aire, es posible que sea necesario un sistema de
enfriamiento; para eliminar la contaminación y agua del aire se utiliza un
filtro y un separador de agua. En el receptor del aire se aumenta el volumen
del aire del sistema y se equilibran las
fluctuaciones de presión de breve duración.
Sistemas de actuación neumática
Las señales neumáticas son utilizadas para controlar
elementos de actuación final, incluso cuando el sistema de control es
eléctrico.
Esto se debe a que con dichas señales es posible accionar
válvulas de grandes dimensiones y otros dispositivos de control que requieren mucha potencia para mover cargas
considerables.
Lo energía del aire comprimido se transforma por medio de
cilindros en un movimiento lineal de vaivén, y mediante motores neumáticos, en
movimiento de giro.
A menudo, la generación de un movimiento rectilíneo con
elementos mecánicos combinados con accionamientos eléctricos supone un gasto
considerable
Estos cilindros tienen una sola conexión de aire comprimido.
No pueden realizar trabajos más que en un sentido. Se necesita aire sólo para
un movimiento de traslación. El vástago retorna por el efecto de un muelle
incorporado o de una fuerza externa.
El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar
el émbolo a su posición inicial a una velocidad suficientemente grande.
En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado, la
longitud de éste limita la carrera. Por eso, estos cilindros no sobrepasan una
carrera de unos 100 mm.
Se utilizan principalmente para sujetar, expulsar, apretar,
levantar, alimentar, etc.
