Actuadores

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE PUERTO PEÑASCO

“ACTUADORES”

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

SISTEMAS PROGRAMABLES

DAVID ALEJANDRO OSORIO HERNÁNDEZ

DAYAN GARCIA JUAREZ

INTRODUCCIÓN

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Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

• Electrónicos

• Hidráulicos

• Neumáticos

• Eléctricos

Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.

ACTUADORES ELECTRICOS:

• Concepto:

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.

• Tipos:

Dentro de los actuadores eléctricos pueden distinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC):

-Controlados por inducción.

-Controlados por excitación.

Motores de corriente alterna (AC):

-Síncronos.

-Asíncronos.

Motores paso a paso.

Motores de corriente continua.

Son los más usados en la actualidad debido a su facilidad de control. En este caso, se utiliza en el propio motor un sensor de posición (Encoder) para poder realizar su control. Los motores de DC están constituidos por dos devanados internos, inductor e inducido, que se alimentan con corriente continua:

El inducido, también denominado devanado de excitación, está situado en el estator y crea un campo magnético de dirección fija, denominado excitación.

El inducido, situado en el rotor, hace girar al mismo debido a la fuerza de Lorentz que aparece como combinación de la corriente circulante por él y del campo magnético de excitación. Recibe la corriente del exterior a través del colector de

delgas, en el que se apoyan unas escobillas de grafito.

Motores paso a paso.

Los motores paso a paso generalmente no han sido considerados dentro de los accionamientos industriales, debido principalmente a que los pares para los que estaban disponibles eran muy pequeños y los pasos entre posiciones consecutivas eran grandes. En los últimos años se han mejorado notablemente sus características técnicas, especialmente en lo relativo a su control, lo que ha permitido fabricar motores paso a paso capaces de desarrollar suficientes en pequeños pasos para su uso como accionamientos industriales.

Existen tres tipos de motores paso a paso:

-De imanes permanentes.

-De reluctancia variable.

-Híbridos.

Motores de corriente alterna.

Este tipo de motores no ha tenido aplicación en la robótica hasta hace unos años, debido fundamentalmente a la dificultad de su control. Sin embargo, las mejoras que se han introducido en las maquinas síncronas hacen que se presenten como un claro competidor de los motores de corriente continua.

• Características:

* Los Actuadores Eléctricos UM-1 al UM-6 son aptos para montaje en válvulas ISO 5211

* Las series UM son bajo consumo, alta eficacia y motor protegido a la humedad.

* Todas las uniones vienen con sellos a prueba de humedad IP67 aptos para trabajos a la intemperie

* Velocidad estabilizada para impedir golpes de ariete.

* Series UM vienen con indicador de posición.

* Límite de carrera con señal para indicador

* Fabricados en "AA" (Nylon o aluminio, para resistir calor ácidos alcalinos, agua y polvo.

* Voltajes estándar: 220 VAC // 24 DC

• Modos de comunicación:

ACTUADORES HIDRAULICOS

• Concepto

Estos actuadores se basan, para su funcionamiento, en la presión ejercida por un líquido, generalmente un tipo de aceite. Las maquinas que normalmente se encuentran conformadas por actuadores hidráulicos tienen mayor velocidad y mayor resistencia mecánica y son de gran tamaño, por ello, son usados para aplicaciones donde requieran de una carga pesada.

Cualquier tipo de sistema hidráulico se encuentra sellado herméticamente a modo que no permita, de ninguna manera, derramar el líquido que contiene, de lo contraria se corre un gran riesgo. Los actuadores hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Los actuadores hidráulicos, que son los de mayor antigüedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operación, funcionan en base a fluidos a presión. Existen tres grandes grupos:

• cilindro hidráulico

• motor hidráulico

• motor hidráulico de oscilación

• Tipos:

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