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7/22/2019 actuadores.ppt

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ACTUADORES


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Los actuadores son dispositivos capaces de

generar una fuerza a partir de lquidos, de

energa elctrica y gaseosa


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Definicin

Los actuadores son dispositivos (elctricos) por medio de los cuales se

modifican estados de sistemas como pueden ser: iluminacin,

climatizacin, persianas y motores entre otros.

Para cada tipo de carga existe un determinado tipo de actuador.

Segn se trate de un circuito de iluminacin, de un motor o de una

vlvula, habr que seleccionar el actuador correspondiente para el

correcto funcionamiento del sistema.

Son aquellos elementos que pueden provocar

un efecto sobre un proceso de formaautomtica


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Existen tres tipos de actuadores:

Hidrulicos

Neumticos Elctricos


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ACTUADOR ELECTRONICO

Un actuador electronico solo requiere energia

electirca como fuente de poder


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Actuadores elctricos

caractersticas generales

Solo requieren de energa elctrica

Como solo se necesitan cables para transmitir las

seales. Son muy verstiles

No hay restricciones de distancia entre la fuente de

poder y el actuador

Es un traductor, que transforma seales elctrica en

movimientos mecnicos


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Ventajas - Desventajas

Ventajas:Precisos

FiablesFcil control

Sencilla instalacin

Silenciosos

Desventajas:

Potencia limitada


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Clasificacin

Dentro de los actuadores elctricos pueden

distinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC).

Servomotores

Motor paso a paso Motor de corriente alterna (AC)


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Motores de corriente continua

El motor de corriente continuaes una mquina

que convierte la energa elctrica en

mecnica, principalmente mediante el

movimiento rotatorio.

La principal caracterstica

es la posibilidad de regular la velocidad desde

vaco a plena carga


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El motor de C.C. esta constituido por

dos piezas fundamentales

Rotor: constituye la partemvil del motor y proporciona

el torque para mover la carga

Estator: constituye la partefija y su funcin es suministrar el

flujo magntico que ser usado

por el bobinado del rotor pararealizar el movimiento giratorio


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Servomotores

Los servos son un tipo especial de motor de c.c.(aunque ya los hay de c.a.)

que se caracterizan por su capacidad para posicionarse de forma

inmediata en cualquier posicin dentro de su intervalo de operacin. Para

ello, el servomotor espera un tren de pulsos que se corresponde con el

movimiento a realizar

El resultado es un servo de posicin con un

margen de operacin de 180

aproximadamente


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Ejemplo y aplicaciones


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Motor paso a paso

es un dispositivo electromecnico que convierte una serie de impulsos

elctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que

es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus

entradas de control.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Motori_passo-passo.jpg


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Caracteristicas

Ventajas es capaz de asegurar un

posicionamiento simple y exacto

ligeros, fiables, y fciles de controlar,

pues al ser cada estado de excitacindel estator estable, el control se

realiza en bucle abierto, sin la

necesidad de sensores de

realimentacin.

Son ideales donde se requiere un

movimiento preciso

Desventajas El funcionamiento a bajas

velocidades no es suave, ya que

existe el peligro de perdida de una

posicin por trabajar en bucle abierto

Tienden a sobrecalentarse trabajando

a velocidades elevadas y presentan

un limite en el tamao que pueden

alcanzar.

Cl ifi i


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Clasificacin

Existen tres tipos de motores paso a paso:

de imanes permanentes

de reluctancia variable

hbridos.


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Motor de corriente alterna (AC)

Se basa en la utilizacin de corriente alterna

La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de

direccin peridicamente en un conductor. como consecuencia del cambio

peridico de polaridad de la tensin aplicada en los extremos de dicho

conducto

La variacin de la tensin con el tiempo puede tener diferentes formas:

senoidal, triangular, trapezoidal.

Corrien te alterna seno idal


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VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA

La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a laproduccin ytransporte de la energa elctrica, respecto a la corriente continua:

1-Generadores y motores mas baratos y eficientes, y menos complejos

2-Posibilidad de transformar su tensin de manera simple y barata

(transformadores) 3-Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energa a largas

distancias con un mnimo de seccin de conductores ( a alta tensin)

4-Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de induccinasncrono de rotor en cortocircuito)

5-Desaparicin o minimizacin de algunos fenmenos elctricos

indeseables (magnetizacin en las maquinas, y polarizaciones ycorrosiones electrolticas en pares metlicos)


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Existen dos tipos fundamentales de motores

de corriente alterna:

motores asncronos

motores sncronos


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Motores asincronos

Son probablemente los ms sencillos y robustos de los motores elctricos El rotor est constituido por varias barras conductoras dispuestas

paralelamente el eje del motor y por dos anillos conductores en los

extremos. El conjunto es similar a unajaula de ardilla


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Motores sncronos

El motor sncrono, como su nombre indica, opera exactamente a la misma

velocidad que el campo del estator, sin deslizamiento.

El motor sncrono, utiliza el mismo concepto de un campomagntico

giratorioproducido por el estator, pero ahora el rotor consta de

electroimanes o de imanes permanentes (PM) que giran

sincrnicamente con el campo del estator

a

b

ci

i

i

Stator coil

Rotor coils

Motor Asncrono (Induccin Motor (AC) Sncrono


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ACTUADORES MECANICOS


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Los actuadores mecnicos son dispositivos

que transforman el movimiento rotativo a la

entrada, en un movimiento lineal en la salida.

Los actuadores mecnicos aplicables para los

campos donde se requiera movimientos

lineales tales como: elevacin, traslacin y

posicionamiento lineal.


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Algunas de las ventajas que nos ofrecen los

actuadores mecnicos son: Alta fiabilidad,

simplicidad de utilizacin, mnima

manutencin, seguridad y precisin deposicionamiento; irreversibilidad segn el

modelo de aplicacin, sincronismo de

movimiento.


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Dentro del campo de los actuadores

mecnicos encontramos dos tipos de

movimiento:

A)Actuadores mecnicos/ lineales con husillo

traslante

B) Actuadores mecnicos/ lineales con husillorotante


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Dentro de los actuadores mecnicos

encontramos dos tipos:

Actuadores hidrulicos

Actuadores neumticos


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ACTUADOR HIDRAULICO LINEAL

Son componentes que transforman la energa

hidrulica que reciben en mecnica

Tienen como funcin convertir el flujo de

fluido hidrulico en movimiento lineal o

rotatorio.


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Su tamao va en funcin de las cargas

operacionales que tenga que sufrir y

bsicamente consiste en un cilindro exterior

dentro del cual se desliza un pistn. Unido alpistn se encuentra un vstago que atraviesa

el fondo del cilindro y es el que transmite el

movimiento linealmente.


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Los cilindros hidrulicos de movimiento lineal

son utilizados comnmente en aplicaciones

donde la fuerza de empuje del pistn y su

desplazamiento son elevados.

Los cilindros hidrulicos pueden ser de simple

efecto, de doble efecto y telescpicos.


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En el cilindro de efecto simple, el fluido

hidrulico empuja en un sentido el pistn del

cilindro y una fuerza externa (resorte o

gravedad) lo retrae en sentido contrario.


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El cuerpo del cilindro es la caja externa tubular

y contiene el pistn, el sello del pistn y el

vstago.


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El cilindro de accin doble utiliza la fuerza

generada por el fluido hidrulico para mover

el pistn en los dos sentidos, mediante una

vlvula de solenoide.

El cilindro de accin doble es el accionador

hidrulico ms comn utilizado actualmente y

se usa en los sistemas del implemento, ladireccin y otros sistemas donde se requiera

que el cilindro funcione en ambas direcciones.


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El cilindro telescpico contiene otros de

menos dimetro en su interior y se expanden

en etapas, son muy utilizados en gras. Est

constituido por los tubos cilndricos y vstagode mbolo. En el avance sale primero el

mbolo interior, siguiendo desde dentro hacia

fuera los siguientes vstagos o tubos. Lareposicin de las barras telescpicas se realiza

por fuerzas externas. La fuerza de aplicacin

est determinada por la superficie del mbolo


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ACTUADORES NEUMATICOS

LINEALES

Aunque en esencia los actuadores neumticos

e hidrulicos son idnticos, los neumticos

tienen un mayor rango de compresin y

adems existen diferencias en cuanto al uso yestructura


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El cilindro neumtico consiste en un cilindro

cerrado con un pistn en su interior que

desliza y que transmite su movimiento al

exterior mediante un vstago. Se compone delas tapas trasera y delantera, de la camisa

donde se mueve el pistn, del propio pistn,

de las juntas estticas y dinmicas del pistn ydel anillo rascador que limpia el vstago de la

suciedad.


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Existen dos tipos fundamentales de los cuales

derivan construcciones especiales.

-Cilindros de simple efecto, con una entrada

de aire para producir una carrera de trabajo

en un sentido.

Cilindros de doble efecto, con dos entradas de

aire para producir carreras de trabajo de

salida retroceso.


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Cilindros de simple efecto

Un cilindro de simple efecto desarrolla un

trabajo slo en un sentido. El mbolo se hace

retornar por medio de un resorte interno o

por algn otro medio externo como cargas,

movimientos mecnicos, etc. Puede ser de

tipo normalmente dentro o normalmentefuera.

Los cilindros de simple efecto se utilizan para

sujetar, marcar, expulsar, etc.


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Cilindros de doble efecto

Los cilindros de doble efecto son aquellos que

realizan tanto su carrera de avance como la de

retroceso por accin del aire comprimido. Su

denominacin se debe a que emplean las dos

caras del mbolo (aire en ambas cmaras), por

lo que estos componentes s pueden realizartrabajo en ambos sentidos.


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El campo de aplicacin de los cilindros de doble

efecto es mucho ms extenso que el de los de

simple, incluso cuando no es necesaria la realizacin

de esfuerzo en ambos sentidos

Para poder realizar un determinado movimiento

(avance o retroceso) en un actuador de doble efecto,

es preciso que entre las cmaras exista una

diferencia de presin. Por norma general, cuando

una de las cmaras recibe aire a presin, la otra est

comunicada con la atmsfera, y viceversa

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