مقایسه انواع اکچویتور (actuator) + نقش اکچویتور در صنعت

اکچویتور (actuator) چیست و چه کاربردی دارد؟

نام اکچویتور برای متخصصان صنعتی بسیار آشنا است و بخش مهمی از ابزار دقیق شناخته می‌شود. اکچویتور (actuator) که معادل فارسی آن عملگر است؛ با قرارگیری در مسیر سیال یا هوا، نقش کنترل را ایفا می‌کند. 

به زبانی ساده‌تر، اکچویتور دستگاهی است که با دریافت دستورات اپراتور یا اتوماسیون صنعتی، اقدام به ایجاد حرکت مکانیکی می‌کند. به طور کلی اکچویتور یک عملگر محسوب می‌شود که توانایی باز کردن دریچه یا حرکت اجزای سنگین و تحت فشار را دارد.

اکچویتور دارای دسترسی از راه دور است که به اپراتور یا اتوماسیون، اجازه کنترل از راه دور را نیز می‌دهد. این موضوع باعث شده است تا اکچویتور در مسائل فوری و امنیتی کارایی بالایی داشته باشد.

به طور کلی اکچویتورها قدرتمند و سریع هستند و این مزیت باعث شده تا اکچویتور اغلب در جریان سیالات پرفشار قرار بگیرد. قدرت بالا، دسترسی از راه دور و سرعت پاسخ بالای اکچویتور، نقش‌های سازنده اکچویتور هستند.

به طور کلی اکچویتورها در مسیر سیال و اهرم جک‌ها دیده می‌شود.

نقش اکچویتور (actuator) در صنعت

اکچویتورها در صنعت نقش بزرگی دارند و عضو دائمی از اتوماسیون صنعتی هستند. انواع اکچویتور را می‌توان در صنایع نفت و گاز، شیمیایی و دارویی مشاهده کرد. وجود فشار زیاد بخار یا یک سیال در لوله؛ نیازمند کنترل دقیق دارد؛ همچنین کنترل این سیال نیز قدرت زیادی نیاز دارد که فقط یک اکچویتور می‌تواند کنترل این سیالات را داشته باشد.

انواع اکچویتور

با توجه به مکانیزم عمل، چندین اکچویتور وجود دارد و هر کدام دارای توانایی عملکرد متفاوتی هستند؛ شناخت انواع اکچویتور برای مقایسه، دید بازتری را ارائه خواهد داد. باید بدانید که 4 نوع اکچویتور وجود دارد که جزئیات هر کدام به شرح زیر است:

1.اکچویتور هیدرولیکی (Hydraulic Actuator)

اکچویتور هیدرولیکی از انواع اکچویتور شناخته می‌شود که با قدرت انرژی هیدرولیک، نیروی مکانیکی تولید می‌کند؛ باید بدانید که انرژی سیستم هیدرولیک از برق تامین می‌شود. این اکچویتور قدرت خود را از یک جک روغنی می‌گیرد تا به راحتی فشار سیال را با توجه به اتوماسیون کنترل کند. اکچویتور هیدرولیکی را می‌توان با مکانیزم‌های زیر در صنعت دید؛ 

• اکچویتور دورانی

این اکچویتور با ایجاد حرکت چرخشی، گشتاور زیادی را برای حرکت شفت و شیرهای تحت فشار ایجاد می‌کند.

• اکچویتور خطی

2.اکچویتور الکتریکی (electric Actuator)

اکچویتور الکتریکی دارای ساختار بسیار ساده‌ای است و این امر باعث شده است تا در صنعت طرفداران زیادی داشته باشد. این اکچویتور با دریافت انرژی الکتریکی و تبدیل آن به انرژی مکانیکی، قدرت و دقت بالایی را برای کنترل سیالات دارد. باید بدانید که اکچویتور الکترونیکی نیز در 2 نوع خطی و دورانی دیده می‌شود.

3.اکچویتور مکانیکی (Mechanical actuator)

در بین انواع اکچویتور، اکچویتور مکانیکی از ساده‌ترین سیستم بهره می‌برد. این اکچویتور معمولا از یک اهرم ساده بهره می‌برد و این اکچویتور برخلاف انواع اکچویتور قبلی از انرژی دست و مکانیکی بهره می‌برد.

4.اکچویتور پنوماتیک (Pneumatic actuator)

قدرت باد یا هوای فشرده در صنعت و زندگی روزمره به خوبی قابل مشاهده است؛ از همین رو، اکچویتور پنوماتیک نیز در صنعت کاربرد زیادی دارد. این اکچویتور با تغذیه از هوای فشرده، قدرت کنترل سیال را کسب می‌کند.

اکچویتور پنوماتیکی دارای 3 مکانیزم عمل متفاوت است که شما می‌توانید انواع اکچویتور پنوماتیکی را به شرح زیر ببینید:

• دیافراگمی 

ورود هوا به این اکچویتور باعث می‌شود تا پرده درون آن تغییر شکل بدهد؛ باید بدانید که به این پرده یک جک متصل است. با تغییر شکل پرده، جک شروع به حرکت خطی می‌کند؛ در آخر این حرکت مکانیکی، شیر تحت فشار بسته یا باز می‌شود و کنترل سیال را بدست می‌گیرد.

• پیستونی 

با وجود یک جک که دارای پیستون و سیلندر است؛ تولید انرژی مکانیکی چندان سخت نخواهد بود؛ چرا که قدرت باد در کنترل سوپاپ‌ها و دریچه‌های ورودی و خروجی هوا خواهد بود. با ورود باد به جک، پیستون شروع به حرکت می‌کند و مدیریت سیال در خط تولید را به عهده می‌گیرد.

• چرخشی

حرکت چرخشی در تمامی اکچویتورها وجود دارد و این موضوع از اکچویتور پنوماتیک نیز مستثنا نیست. با توجه به قدرت باد، قدرت چرخش شفت و محور به خوبی فراهم می‌شود.

باید بدانید که اکچویتور پنوماتیک چرخشی نیز دارای مکانیزم‌های متفاوتی است که به شرح زیر است:

• اکچویتور چرخشی رک و پینیون
• اکچویتور چرخشی چرخ دنده‌ای
• اکچویتور چرخشی پیچی

نکته: اکچویتور چرخشی یا دورانی دارای 2 مدل می‌باشد.

1.چرخش با زاویه محدود (Part-turn)

2.چرخش پیوسته (Multi-turn)

مزایا و معایب انواع اکچویتور برقی، پنوماتیکی، هیدرولیکی و الکتریکی

با توجه به جدول زیر شما می‌توانید اکچویتورها را به راحتی با هم مقایسه کنید و نقاط قوت و نقاط ضعف انواع اکچویتور را درک کنید:

	میزان کنترل	سرعت عمل	قدرت حرکت	منبع تغذیه	مقاومت فشار	مقاومت دما	مقاومت میدان مغناطیسی	هزینه نگهداری
اکچویتور برقی	دقیق	بالا	متوسط	برق	کم	به موتور و دما بستگی دارد – متوسط	کم	متوسط
اکچویتور پنوماتیکی	متوسط	بالا	متوسط	برق	بالا	بالا	بالا	بالا
اکچویتور مکانیکی	مهارت و نیروی انسان	بالا	کم	نیروی دست	کم	بالا	بالا	کم
اکچویتور هیدرولیکی	دقیق	پایین	بالا	برق	بالا	بالا	بالا

ارتباط اتوماسیون و اکچویتور به چه شکل است؟

بر خلاف ترانسمیتر و سنسور، اکچویتورها دارای پورت ورودی هستند و این پورت‌ها به صورت آنالوگ و دیجیتال عمل می‌کنند. در دستگاه آنالوگ سیگنال‌ها به صورت پیوسته ارسال می‌شود؛ در مقابل اکچویتور دیجیتال، دارای سیگنال‌های گسسته است. 

اکچویتورها بخش مهمی از چرخه کنترل محسوب می‌شوند و با توجه به دیتای خوانده شده سنسورها مقدار متغیر اندازه‌گیری می‌شود. مقدار متغیر با مقدار مطلوب مقایسه می‌شود و سیگنال خطا به اتوماسیون ارسال می‌شود؛ در نتیجه با ارسال سیگنال مناسب، میزان متغیر به مقدار مطلوب نزدیک می‌شود.

در نتیجه این چرخه، کارهایی که نیاز به رسیدگی دائم توسط اپراتور دارد؛ با آسانی بیشتر و بدون دخالت دست انجام می‌شود.

انتخاب بهترین نوع اکچویتور برای اتوماسیون صنعتی

انتخاب بهترین اکچویتور با توجه به چندین معیار صورت می‌گیرد؛ انتخاب باید بگونه‌ای باشد که بهترین بهره‌وری با توجه به هزینه به دست بیاید. 

نوع حرکت

با توجه به اهداف کار، باید نوع حرکت اکچویتور را در نظر بگیرید که هر کدام از اکچویتور خطی و اکچویتور دورانی، برای کارهای زیر مناسب هستند:

خطی: باز بسته کردن شیر، جابجایی سیلندر

دورانی: چرخش شفت

سرعت حرکت

با توجه به نوع سیال یا حساسیت‌های فرآیند ساخت، باید اکچویتوری انتخاب شود تا سرعت عمل مناسبی را داشته باشد.

نیروی مورد نیاز

با توجه به فشار و ویسکوزیته، اکچویتور انتخاب شده باید توانایی پاسخگویی و کنترل جریان را داشته باشد؛ 

عوامل محیطی

عوامل زیادی مانند، دما، فشار، ارتعاشات، میدان الکترومغناطیسی، وجود گازهای قابل انفجار و رطوبت، می‌تواند در عملکرد اکچویتور تاثیرگذار باشند.

هزینه

هزینه‌های تهیه، نصب و نگهداری را به خوبی در نظر بگیرید؛ چرا که ملاک هزینه، تنها خرید نیست.

بهترین برندهای سازنده اکچویتور 

بهترین برندهای اکچویتور را می‌توان به شرح زیر دانست که معمولا ساخت آمریکا و آلمان هستند:

• honeywell
• Pilz
• Siemens
• JFlow Controls
• Rexroth
• AUMA
• Proval
• Rotork
• FESTO
• Omal

قیمت اکچویتور

قیمت دقیقی برای اکچویتور وجود ندارد؛ چرا که برند، مکانیزم، ظرفیت عمل و ضد انفجار بودن یا ضد خوردگی، همگی بر قیمت تمام شده اکچویتور تاثیر دارند.

برای کسب اطلاعات از قیمت اکچویتور، کافی است به سایت آمازون ابزار رجوع کنید و با استعلام ساده، از قیمت‌های روز با خبر شوید. کارشناسان آمازون ابزار با توجه به کالای درخواستی، با ارائه مشاوره و پارت نامبرهای مختلف، ابزار دقیق را به راحتی به شما می‌رسانند.

جمع‌بندی

همانطور که در مقاله مشاهده کردید؛ اکچویتور نقشی سازنده را در صنعت دارد و با توجه به ارتباط آن به اتوماسیون صنعتی، می‌توان رسیدگی و بهره‌وری کار را آسان و بیشتر کرد. برای خرید انواع اکچویتور مثل اکچویتور پنوماتیکی و اکچویتور برقی، کافی است درخواست خود را به آمازون ابزار بگویید. آمازون ابزار به عنوان بهترین تامین کننده ابزار دقیق، همراه با صنعت شما است.