Ein Aktuator ist ein Mechanismus, der bei der Herstellung von Maschinen und Geräten verwendet wird, um Ventile einzuleiten, die zum Stoppen oder Starten einer Funktion erforderlich sind. Ein wichtiger Teil in Maschinen, wie computergesteuerten Maschinen oder Audiogeräten, können Aktuatoren Fluid, Luft oder elektrischen Strom verwenden, um die Bewegung zu erleichtern. Aktuatoren fallen im Allgemeinen in eine von zwei Kategorien: akustisches System oder haptisches System.
Linearaktuatoren und Lorentz-Aktuatoren
Akustiksystem-Aktuatoren erleichtern hochfrequente Vibrationen, die am häufigsten verwendet werden, um Schall durch die Luft oder die Strukturen zu verstärken oder zu verstärken. Schwingungen in der Luft werden üblicherweise durch Linearantriebe angetrieben, die elektrische Signale in Druckwellen in der Luft umwandeln. Lorentz-Aktuatoren benötigen elektrischen Strom und magnetische Präsenz, um die Aktivität zu erleichtern. Dieser auch als magnetische oder elektromagnetische Aktuatoren bezeichnete Aktuatortyp kann viel Kraft nutzen und wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine Bewegung mit hoher Bandbreite erfordern. Aktuatoren für akustische Systeme werden am häufigsten in Lautsprechern und anderen Audiogeräten verwendet.
Stellantriebe für haptische Systeme
Aktuatoren des haptischen Systems sind so ausgelegt, dass sie bei niedrigeren Frequenzen langsamere Vibrationen erzeugen, als dies bei akustischen Systemen erforderlich ist. Haptische Systembetätiger werden am häufigsten in Produkten verwendet, die eine Interaktion mit dem menschlichen Motorsystem erfordern. Sie unterscheiden sich von akustischen Aktuatoren, da sie durch Kontakt mit einer unter Druck stehenden Kraft wie Luft, Flüssigkeit, manuellem Kraftaufwand oder Elektromotor ausgelöst werden können. Mehrere Stellantriebe, die in diese Kategorie fallen, umfassen manuelle, hydraulische oder elektrische Stellantriebe.
Manuelle und automatische Stellantriebe
Manuelle Stellantriebe verwenden Hebel, Zahnräder oder Räder, um die Bewegung zu erleichtern. Automatische Stellglieder sind üblicherweise mit einer externen Stromquelle verbunden, um Kraft und Bewegung zu erzeugen. Manuelle Stellantriebe werden für kleinere Ventile und Anlagen verwendet, während automatische Stellantriebe große Ventile mit Strom versorgen, für die mehr Leistung erforderlich ist. Automatische Stellantriebe funktionieren auch gut in Umgebungen, in denen sich die manuelle Betätigung der Ventile als giftig oder gefährlich für den Menschen erweisen kann.
Hydraulische Stellantriebe
Hydraulische Stellantriebe arbeiten mit minimalen mechanischen Teilen. Sie verwenden Flüssigkeit, um Kolben unter Druck zu setzen, die zur Erleichterung des mechanischen Betriebs verwendet werden. Da Hydraulikflüssigkeit nicht komprimiert werden kann, benötigen hydraulische Stellglieder normalerweise mehr Zeit, um Geschwindigkeit und Kraft zu gewinnen, während sie mehr Zeit benötigen, um sich wieder zu verlangsamen. Da sie häufiger über längere Zeiträume in Stromaggregaten verwendet werden, die bei seltenen Stopps ununterbrochen laufen, können sie auch mit ausfallsicheren Funktionen ausgestattet werden, um bei Notfällen schnelle Stopps zu ermöglichen.
Pneumatische Stellantriebe
Pneumatische Stellantriebe arbeiten auch mit minimalen Teilen, verwenden jedoch Luft, um die Kolben unter Druck zu setzen. Da Luft komprimiert werden kann, benötigen pneumatische Stellantriebe keine Regelung. Da die Stromquelle nicht für den Betrieb in Reserve gehalten werden muss, können pneumatische Aktuatoren beim Starten und Stoppen schnell reagieren, was sie für mechanische Geräte wünschenswerter macht, die häufige Druckänderungen erfordern, um ein gewünschtes Ergebnis auszuführen.
Elektrische Stellantriebe
Elektrische Stellantriebe werden von einem Motor angetrieben, der ein Drehmoment zur Betätigung der Ventile in mechanischen Geräten liefert. Elektrische Stellantriebe werden häufig verwendet, wenn ein Gerät Mehrwegeventile wie Schieber- oder Schieberventile erfordert. Da diese Ventile an Geräten verwendet werden, die häufig in Maschinen mit ständigen Aktivitätsverschiebungen verwendet werden, können diese Stellglieder ziemlich ausgelastet sein. Sie benötigen auch eine Batterieunterstützung, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, falls elektrischer Strom auf irgendeine Weise verboten ist.
