Kaj je hitri aktuator?

Hitri aktuator je elektromagnetna prožilna naprava, ki je sposobna izjemno hitrega aktiviranja. Koncept hitrega aktiviranja je nekoliko subjektiven in ga je težko natančno opredeliti, saj se standardi in pričakovanja razlikujejo od industrije do industrije. Na splošno velja, da se časi aktiviranja 10 milisekund ali manj štejejo za hitro aktiviranje. Te naprave se uporabljajo v aplikacijah, kot so aktiviranje avtomobilskih ventilov, razvrščanje pošte in zatiranje eksplozij, kjer so potrebni bliskovito hitri odzivni časi. Tipi hitrih aktuatorjev, ki ustrezajo temu opisu, so običajno elektromagnetne elektromagnetne variante, saj mehanski aktuatorji na splošno niso sposobni hitrega delovanja.

Številne mehanske aplikacije zahtevajo daljinsko aktiviranje sistemskih komponent pri hitrostih, ki niso možne z običajnimi prožilnimi napravami. Povprečni odzivni čas za običajni solenoid je približno 30 do 50 milisekund, kar pa čeprav hitro, ni niti približno dovolj hitro za aplikacije z visoko hitrostjo. Naprave, kot so elektromagnetni sistemi avtomobilskih ventilov, zahtevajo odzivni čas 10 milisekund ali manj, kar zahteva zelo hiter aktuator.

Da bi dosegli te hitre odzivne čase, je treba zasnovo hitrega aktuatorja prilagoditi tako, da se spopade z dvema osnovnima vprašanjema: prožilno silo in dolžino hoda. Prožilna sila je fizična privlačna moč elektromagnetnega polja, ki se uporablja za aktiviranje solenoidnega bata. Čim močnejše je polje, tem hitreje se bo bat odzval in krajši bo odzivni čas. Očitno je treba obliko bata in uporabljene materiale skrbno uskladiti, da se te izboljšave čim bolj povečajo.

Druga metoda za pospešitev odzivnega časa aktuatorja je zmanjšanje dolžine giba bata. Krajša kot je razdalja, ki jo mora bat prehoditi, da zaključi cikel, krajši je odzivni čas. Ta ukrep zahteva tudi poseben niz konstrukcijskih parametrov, ki jih je treba uporabiti tako za solenoid kot za naprave, ki jih sproži. Vsaka žrtvovanja pri načrtovanju in konstrukciji za izvajanje teh parametrov so na splošno vredna tega, saj so hitri odzivni časi aktuatorja pod 0.2 milisekunde povsem možni. Zaradi tega je hitri elektromagnetni aktuator idealna izbira za aplikacije, kot so preusmerjevalniki pošte, elektronski krmilniki ventilov in razpršilci za zatiranje eksplozije.

Družina mehanskih aktuatorjev je na splošno izključena iz delovanja v kolesih hitrih aktuatorjev. Običajni hidravlični, pnevmatski in elektromehanski aktuatorji preprosto ne morejo ustvariti potrebnih odzivnih časov pod 10 milisekund zaradi vztrajnostnih in tornih sil, ki so neločljive za njihovo delovanje. Dokler te omejitve ne bodo premagane, bo elektromagnetni solenoid ostal edina resnična možnost hitrega aktuatorja za zahtevne in hitre aplikacije.