Actuator là gì? Phân biệt Actuator khí nén và Actuator điện

Trong thế giới công nghiệp và tự động hóa, “actuator” là một thuật ngữ quen thuộc. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về actuator, thiết bị truyền động quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

I. Actuator là gì?

Actuator, theo định nghĩa, là một thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện hoặc năng lượng từ một nguồn năng lượng đầu vào thành chuyển động cơ học tại đầu ra. Điều này có nghĩa rằng actuator có khả năng nhận và xử lý thông tin hoặc năng lượng từ môi trường hoặc từ hệ thống điều khiển và biến chúng thành các hoạt động cơ học cụ thể, như xoay, đẩy, kéo, hoặc thay đổi vị trí của các thành phần khác trong hệ thống.

Actuator là một phần quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa, giúp kiểm soát và điều khiển các thiết bị và quy trình khác nhau. Chúng thường được sử dụng để thực hiện các tác vụ quan trọng như mở hoặc đóng van, vận hành động cơ, hoặc thậm chí điều chỉnh vị trí của các bộ phận cụ thể trong một hệ thống.

Chúng có thể hoạt động bằng nhiều nguồn năng lượng khác nhau như điện, khí nén, dầu thủy lực, hoặc thậm chí năng lượng mặt trời, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Chúng cung cấp khả năng điều khiển chính xác vị trí hoặc tốc độ của chuyển động, giúp tối ưu hóa quá trình và hiệu suất hệ thống công nghiệp.

II. Phân loại Actuator

1. Actuator khí nén (Pneumatic Actuator)

Actuator khí nén hoạt động bằng cách sử dụng khí nén để tạo ra chuyển động cơ học. Điều này thường đạt được thông qua việc điều khiển áp suất khí nén để thúc đẩy hoặc kéo các thành phần cơ học. Loại này rất phổ biến trong các ứng dụng yêu cầu phản ứng nhanh và mạnh mẽ. Chúng thường được ưa chuộng trong môi trường công nghiệp nơi cần sự đáng tin cậy và hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.

2. Actuator điện (Electric Actuator)

Actuator điện sử dụng điện năng để thực hiện chuyển động cơ học. Chúng thường hoạt động dựa trên nguyên tắc của motor điện, và có khả năng cung cấp kiểm soát chính xác và đáng tin cậy trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao. Electric Actuator thích hợp cho các ứng dụng như điều khiển van điện, vị trí động cơ, hoặc điều chỉnh vị trí của các thành phần trong hệ thống. Chúng cung cấp sự linh hoạt trong việc kiểm soát và thường có tính năng tự động hóa cao.

Sự lựa chọn giữa actuator khí nén và actuator điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm mục tiêu ứng dụng, môi trường làm việc, sự đáng tin cậy, và chi phí. Actuator khí nén thường được ưa chuộng trong các tình huống đòi hỏi phản ứng nhanh và mạnh mẽ, trong kh Actuator điện thường được lựa chọn khi cần độ chính xác và kiểm soát cao.

III. Chức năng chính của thiết bị truyền động

1. Tự động ngắt khi hết hành trình

Một trong những chức năng quan trọng của actuator là khả năng tự động dừng lại khi đạt đến điểm cuối của hành trình hoặc vị trí đích. Điều này không chỉ đảm bảo an toàn cho hệ thống mà còn ngăn ngừng va chạm không mong muốn hoặc gây hỏng hóc trong quá trình vận hành. Khả năng này thường được thực hiện thông qua cơ cấu cảm biến hoặc hệ thống điều khiển.

2. Chức năng an toàn

An toàn là một ưu tiên hàng đầu trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa. Actuator thường được tích hợp với các chức năng an toàn như khóa cơ học hoặc cảm biến an toàn. Khóa cơ học có thể ngăn chặn chuyển động không mong muốn trong trường hợp cấu trúc bị tắc nghẽn hoặc mất điện. Cảm biến an toàn có khả năng phát hiện các tình huống bất thường như quá tải, mất áp hoặc mất kết nối để tự động tắt, đảm bảo tính an toàn cho hệ thống và nhân viên làm việc trong môi trường đó.

3. Điều khiển quá trình từ xa

Actuator cung cấp khả năng điều khiển từ xa thông qua hệ thống điều khiển tự động. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình mà còn giảm nguy cơ người lao động tiếp xúc trực tiếp với môi trường nguy hiểm. Việc điều khiển từ xa cũng mang lại tính hiệu quả về mặt năng lượng và quản lý hệ thống tự động hóa một cách hiệu quả hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong các ngành công nghiệp như dầu khí, năng lượng điện, và quản lý nước, nơi điều khiển từ xa giúp giảm nguy cơ về an toàn và tăng tính hiệu quả của quá trình sản xuất.

IV. So sánh giữa Pneumatic và Electric Actuator

• Lực và Thời gian đáp ứng

Actuator khí nén thường có lực lớn và thời gian đáp ứng nhanh hơn so với Electric Actuator. Điều này làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ và sức mạnh, như trong việc điều khiển van lớn hoặc cần phản ứng nhanh.

• Chi phí đầu tư

Electric Actuator thường có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với Pneumatic Actuator. Tuy nhiên, trong dài hạn, Electric Actuator có thể tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì. Chi phí tiêu điều này có thể được bù đắp bởi hiệu suất và độ chính xác cao hơn của Electric Actuator.

• Chi phí bảo trì, thay thế, sửa chữa

Electric Actuator thường dễ bảo trì hơn và ít yêu cầu thay thế hơn. Actuator điện có ít bộ phận chuyển động cơ khí và không yêu cầu dầu mỡ bôi trơn định kỳ. Điều này có thể giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động.

• Phát sinh nhiệt trong quá trình vận hành

Pneumatic Actuator thường phát sinh ít nhiệt hơn, phù hợp cho môi trường cần kiểm soát nhiệt độ. Loại sử dụng điện thì có thể phát sinh nhiệt trong quá trình hoạt động, và điều này cần xem xét khi áp dụng trong môi trường nhiệt độ cao hoặc cần kiểm soát nhiệt độ chính xác.

• Khả năng chống nước và môi trường có đổ ẩm cao

Electric Actuator thường có khả năng chống nước tốt hơn, thích hợp cho các ứng dụng ngoài trời hoặc môi trường có độ ẩm cao. Pneumatic Actuator có thể bị ảnh hưởng bởi nước hoặc môi trường có đổ ẩm cao, đòi hỏi biện pháp bảo vệ bổ sung.

• Các vấn đề, trục trặc khi vận hành

Cả hai loại actuator đều có thể gặp vấn đề khi vận hành, nhưng cách xử lý và sửa chữa có thể khác nhau. Electric Actuator thường dễ dàng hơn trong việc kiểm tra lỗi và thực hiện bảo trì.

• Mô-men xoắn

Electric Actuator thường có khả năng tạo mô-men xoắn chính xác hơn so với loại dùng khí nén. Điều này làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi kiểm soát mô-men xoắn cao và đáng tin cậy.

• Điều khiển

Electric Actuator cung cấp điều khiển chính xác hơn và linh hoạt hơn, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi kiểm soát cao. Loại này có khả năng tích hợp vào hệ thống điều khiển tự động và cung cấp sự linh hoạt trong việc tùy chỉnh và theo dõi quá trình.

Tìm hiểu các giải pháp của IOTVN tại đây: https://iotvn.vn/

Đăng ký demo: https://iotvn.vn/thong-tin-lien-he-viot/

Liên hệ tư vấn – SĐT/ Zalo: 0933 364 435

Công Ty TNHH Giải Pháp IoT Việt – IOTVN