Wie funktioniert ein elektrischer Aktuator?  

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07/04/2023
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Im Zeitalter der Automatisierung und der intelligenten Technologie sind elektrische Stellantriebe zu einem unverzichtbaren Werkzeug für viele Industriezweige geworden, die ihre Prozesse im Hinblick auf höhere Produktivität, Kosteneffizienz und Sicherheit optimieren wollen.

Elektrische Stellantriebe gibt es in verschiedenen Größen und Typen, die jeweils für bestimmte Anwendungen und Anforderungen ausgelegt sind. Elektrische Stellantriebe sind ein wesentlicher Bestandteil moderner Steuersysteme, von kleinen und kompakten Einheiten für private und gewerbliche Anwendungen bis hin zu großen und robusten Stellantrieben für den Einsatz in der Schwerindustrie.

Ganz gleich, ob Sie den Durchfluss von Flüssigkeiten, Gasen oder sogar Feststoffen steuern müssen, elektrische Stellantriebe können Ihnen helfen, das gewünschte Maß an Genauigkeit und Effizienz zu erreichen. In diesem Blog erfahren Sie alles, was Sie über das Funktionsprinzip eines elektrischen Stellantriebs wissen müssen, einschließlich Antworten auf die Frage "Wie funktioniert ein elektrischer Linearantrieb?

Was ist ein elektrischer Aktuator??

Elektrische Stellantriebe sind Geräte, die elektrische Energie in eine mechanische Kraft oder kinetische Energie umwandeln, die Bewegungen in einem Teil eines Geräts hervorrufen kann. Sie werden in der Regel zur Steuerung der Bewegung von Ventilen, Pumpen, Toren, Klappen und anderen Arten von Geräten oder Maschinen verwendet.

Elektrisch betätigtes Ventil
Quelle: Dombor

Komponenten eines elektrischen Stellantriebs

Elektrische Stellantriebe bestehen aus mehreren Komponenten, die zusammen elektrische Energie in mechanische Bewegung umwandeln. Die spezifischen Komponenten eines elektrischen Stellantriebs können je nach Art und Anwendung des Stellantriebs variieren, aber hier sind einige der gemeinsamen Komponenten, die in den meisten elektrisch betätigten Ventilen von verschiedenen Ventilhersteller:

  1. Motor: Dies ist die Hauptkomponente, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Der Motor kann ein Wechselstrom- oder Gleichstrommotor sein, und er kann so konfiguriert sein, dass er eine Dreh- oder Linearbewegung ausführt.
  2. Getriebe: In einigen elektrischen Stellantrieben verstärkt ein Getriebe das Ausgangsdrehmoment oder ändert die Bewegungsrichtung. Das Getriebe besteht aus einer Reihe von Zahnrädern, die ineinander greifen, um die Drehgeschwindigkeit oder das Drehmoment zu erhöhen oder zu verringern.
  3. Steuereinheit: Die Steuereinheit ist für die Verwaltung des elektrischen Signals verantwortlich, das den Motor steuert. Dabei kann es sich um einen einfachen Schalter oder einen komplexeren elektronischen Regler handeln, der die Geschwindigkeit, Richtung und Position des Aktuators einstellen kann.
  4. Halterung: Mit dieser Komponente wird der Aktuator an dem Mechanismus oder der Struktur befestigt, die er bewegen soll. Die Montagehalterung kann für spezifische Anwendungen angepasst werden.
  5. Aktuatorgehäuse: Dies ist das äußere Gehäuse, das alle Komponenten des elektrischen Stellantriebs enthält. Es schützt und stützt die internen Komponenten und kann Merkmale wie Dichtungen oder Abdeckungen enthalten, um den Stellantrieb vor Umwelteinflüssen zu schützen.

Wie funktioniert ein elektrischer Aktuator?

Um die Frage zu beantworten, wie elektrische Linearantriebe funktionieren, vergleichen wir sie mit den Muskeln des menschlichen Körpers. Muskeln ermöglichen die Umwandlung von Energie in Bewegungen des Arms, der Beine oder anderer Körperteile, auf die die Energie ausgerichtet ist.

Wie funktionieren elektrische Stellantriebe - Das Funktionsprinzip von elektrisch betätigte Ventile basiert auf der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Bewegung. Elektrische Stellantriebe werden zur Steuerung der Bewegung verschiedener Mechanismen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Es gibt verschiedene Arten von elektrischen Aktoren, aber die gängigsten basieren auf den Prinzipien des Elektromagnetismus oder der Piezoelektrizität.

  1. Elektromagnetische Aktoren bestehen aus einer Drahtspule, die um einen Magnetkern gewickelt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit dem Magnetkern interagiert und ihn in Bewegung versetzt. Der Umfang und die Richtung der Bewegung hängen von der Polarität und der Stärke des Magnetfelds sowie von den physikalischen Eigenschaften des Aktuators ab.
  2. Piezoelektrische Aktoren verwenden ein Material, z. B. Quarz oder Keramik, das eine elektrische Ladung erzeugt, wenn es einer mechanischen Belastung ausgesetzt wird. Wenn eine Spannung an das Material angelegt wird, dehnt es sich aus oder zieht sich zusammen und erzeugt eine mechanische Bewegung. Der Umfang und die Richtung der Bewegung hängen von der Polarität und der Höhe der angelegten Spannung sowie von den physikalischen Eigenschaften des Aktuators ab.

Bei beiden Arten von elektrischen Stellantrieben kann die erzeugte Bewegung zur Steuerung der Bewegung eines Mechanismus verwendet werden. Dies wird erreicht, indem der Aktuator über ein mechanisches Gestänge oder eine Kupplung mit dem Mechanismus verbunden wird, wodurch die Bewegung des Aktuators auf den Mechanismus übertragen werden kann.

Wofür können elektrische Stellantriebe eingesetzt werden?

Elektrische Stellantriebe können für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden, darunter Industriekugelhahnwo eine präzise und zuverlässige mechanische Bewegungssteuerung erforderlich ist. Einige der häufigsten Anwendungen von elektrischen Stellantrieben sind:

  1. Industrielle Automatisierung: Elektrische Stellantriebe werden in verschiedenen industriellen Maschinen und Prozessen eingesetzt, z. B. in Fördersystemen, Verpackungsmaschinen und Montagelinien, um die Bewegung von Bauteilen und Produkten zu steuern.
  2. Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Elektrische Aktuatoren werden in Luft- und Raumfahrtsystemen, wie z. B. Fahrwerk, Klappen und Steuerflächen, eingesetzt, um eine präzise und zuverlässige Bewegungssteuerung zu ermöglichen.
  3. Kraftfahrzeuge: Elektrische Aktuatoren werden in verschiedenen Kfz-Systemen, wie z. B. elektrischen Fensterhebern, Türschlössern und Sitzen, eingesetzt, um eine komfortable und bequeme Steuerung von Bewegungen zu ermöglichen.
  4. Robotik: Elektrische Aktuatoren werden in verschiedenen Robotersystemen, wie z. B. Roboterarmen und Greifern, eingesetzt, um eine präzise und flexible Bewegungssteuerung zu ermöglichen.
  5. Medizinische Geräte: Elektrische Aktuatoren, wie z. B. chirurgische Roboter und Prothesen, werden in verschiedenen medizinischen Geräten eingesetzt, um eine präzise und zuverlässige Bewegungssteuerung zu ermöglichen.
  6. Konsumgüter: Elektrische Stellantriebe werden in verschiedenen Konsumgütern wie Haushaltsgeräten, Spielzeug und Elektronik eingesetzt, um eine bequeme und benutzerfreundliche Bewegungssteuerung zu ermöglichen.

Wie man einen elektrischen Stellantrieb für ein Ventil auswählt

Die Wahl eines elektrischen Stellantriebs aus einer Hersteller von Industriearmaturen hängt von mehreren Faktoren ab, u. a. von der Art und Größe des Ventils, den Betriebsbedingungen und den Steuerungsanforderungen. 

Elektrisch betätigtes Ventil.png
Quelle: Dombor

  1. Ventiltyp und -größe: Der elektrische Stellantrieb sollte mit dem Typ und der Größe des Ventils kompatibel sein. Zum Beispiel können Kugelhähne, Klappen und Ventile unterschiedliche Antriebe erfordern, und die Ventilgröße kann sich auf die Anforderungen an Drehmoment und Geschwindigkeit des Antriebs auswirken.
  2. Betriebsbedingungen: Bei der Auswahl eines elektrischen Stellantriebs sollten die Betriebsbedingungen der Armatur, wie Druck, Temperatur und Medien, berücksichtigt werden. Der Stellantrieb sollte in der Lage sein, den Umgebungsfaktoren standzuhalten und unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig zu funktionieren.
  3. Anforderungen an Drehmoment und Drehzahl: Die Anforderungen an das Drehmoment und die Geschwindigkeit der Armatur hängen von der Größe, dem Typ und den Betriebsbedingungen der Armatur ab. Der elektrische Stellantrieb sollte ein ausreichendes Drehmoment und eine ausreichende Geschwindigkeit liefern können, um die Armatur effizient und zuverlässig zu betreiben.
  4. Anforderungen an die Steuerung: Bei der Auswahl eines elektrischen Stellantriebs sollten die Anforderungen an die Steuerung der Armatur, wie die Art des Steuersignals und die gewünschte Regelgenauigkeit, berücksichtigt werden. Der Stellantrieb sollte mit dem Steuerungssystem kompatibel sein und eine präzise und reaktionsschnelle Steuerung des Ventils ermöglichen.
  5. Montage und Einbau: Der elektrische Stellantrieb sollte sich leicht auf der Armatur montieren und installieren lassen und mit der Montagekonfiguration der Armatur kompatibel sein. Der Stellantrieb sollte auch einfach zu verdrahten und mit dem Steuersystem zu verbinden sein.
  6. Wartung und Unterstützung: Der elektrische Stellantrieb sollte einfach zu warten und zu reparieren sein, und der Hersteller oder Lieferant sollte ausreichende Unterstützung bieten. Der Stellantrieb sollte außerdem über eine zuverlässige Garantie und einen zuverlässigen After-Sales-Support verfügen.

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Insgesamt wird empfohlen, einen qualifizierten Anbieter zu konsultieren, um sicherzustellen, dass der gewählte Stellantrieb den spezifischen Anforderungen des Ventils und der Anwendung entspricht.

Dombor ist ein gut eingeführtes China Ventilhersteller das seit Jahren hochwertige elektrische Stellantriebe entwickelt. Mit einem starken Fokus auf Innovation, Qualität und Kundenzufriedenheit hat sich Dombor zum führenden Anbieter von elektrischen Stellantrieben in der Branche entwickelt.

Wir bei Dombor wissen, dass die Auswahl des richtigen elektrischen Stellantriebs für Ihre Anwendung eine entmutigende Aufgabe sein kann, insbesondere wenn Sie mit den technischen Aspekten des Produkts nicht vertraut sind. Deshalb bieten wir einen Beratungsservice an, der Ihnen hilft, eine fundierte Entscheidung über die Art und die Anforderungen des elektrischen Stellantriebs zu treffen, den Sie kaufen möchten.

Wir sind stolz darauf, qualitativ hochwertige Produkte anzubieten, die zuverlässig, effizient und langlebig sind. Alle unsere elektrischen Stellantriebe werden nach dem neuesten Stand der Technik hergestellt und strengen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie den höchsten Industriestandards entsprechen. Außerdem bieten wir einen ausgezeichneten Kundendienst, um die Zufriedenheit unserer Kunden mit ihren Käufen zu gewährleisten.

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