¿Qué es un actuador de DC y cómo funciona?

En muchos campos, como el control de automatización, la robótica, el equipo médico, los muebles inteligentes y los equipos industriales, el actuador es un componente clave. Es responsable de convertir la energía eléctrica en movimiento mecánico para lograr acciones como empujar, tirar, levantar y girar. A Actuador de DC es un actuador eléctrico impulsado por una fuente de alimentación de CC. Se usa ampliamente en varios sistemas de movimiento lineal y rotativo debido a su estructura simple, control conveniente y respuesta sensible.

1. ¿Qué es un actuador de DC?

Un actuador de CC, el actuador de corriente continua de nombre completo, es un dispositivo eléctrico impulsado por una fuente de alimentación de CC. Su función principal es convertir la energía eléctrica en un movimiento lineal (recto) o rotativo controlables para realizar acciones como abrir, cerrar, empujar, tirar y levantar.

Por lo general, se compone de motores, mecanismos de reducción, tornillos (o engranajes), interruptores de límite, controladores y otros componentes, y puede completar la automatización o las operaciones remotas de acuerdo con las señales de control externas.

2. Tipos principales de actuadores de DC
Los actuadores de DC se pueden dividir en los siguientes tipos de acuerdo con la forma y la estructura de movimiento de salida:

1. DC Actuador lineal (Actuador Lineal de DC)
La salida es un movimiento lineal de empuje de empuje

Comúnmente utilizado en sistemas de elevación, dispositivos de apertura de puertas y ventanas, ajuste de la cama, rastreadores solares, etc.

2. Actuador rotativo de CC (Actuador rotativo de CC)
La salida es movimiento rotativo

Aplicado al control de la válvula, cerraduras eléctricas, reguladores eléctricos, etc.

3. Actuador de CC en miniatura (actuador en miniatura)
Tamaño pequeño, bajo voltaje (como 12v, 24v), adecuado para su uso en espacios pequeños

Comúnmente utilizado en robots, equipos médicos y productos electrónicos inteligentes

3. Componentes centrales y principios de trabajo de los actuadores de DC

1. Motor (motor)
La fuente de conducción central de los actuadores de CC es un motor de CC, generalmente un motor de CC cepillado o un motor de CC sin escobillas.

Los motores cepillados tienen una estructura simple y bajo costo

Los motores sin escobillas tienen alta eficiencia, larga vida útil y bajo ruido

2. Caja de cambios
La rotación de alta velocidad del motor se reduce a través de engranajes para aumentar el par y hacer que la salida sea más controlable y estable.

3. Mecanismo de transmisión
Se usan comúnmente tornillos, tornillos de bola o bastidores de engranajes, que convierten el movimiento de rotación en movimiento lineal o salida del ángulo de control.

4. Interruptor de límite
Se usa para establecer el punto de movimiento final para evitar que el sobreimpulso cause daños al equipo.

5. Circuito de control o módulo
Incluyendo relés, regulación de velocidad PWM, dispositivos de retroalimentación de posición (como potenciómetros o sensores de pasillo), utilizados para lograr el control de velocidad, el control de accidente cerebrovascular, la retroalimentación de posición y otras funciones.

4. Principio de trabajo del actuador de DC
El proceso de trabajo del actuador de DC es el siguiente:

Encender e inicio: el sistema de control se alimenta en el motor DC para que funcione el actuador;

Desaceleración y transmisión: el motor gira a alta velocidad, y después de la desaceleración del engranaje, impulsa el tornillo o el mecanismo de engranaje;

Lograr la salida de movimiento:

Si es un actuador lineal: el tornillo gira para empujar la varilla de empuje para moverse hacia adelante y hacia atrás en línea recta;

Si es un actuador rotativo: el eje de salida gira un cierto ángulo o gira continuamente;

Protección de límite: después de que el movimiento alcanza el punto final establecido, el interruptor de límite o el controlador se apagan y se detiene automáticamente;

Operación inversa: cambiar la dirección de la corriente puede lograr una acción inversa (como la retracción).

La velocidad precisa y el control de accidente cerebrovascular también se pueden lograr a través del control de velocidad PWM, la retroalimentación del sensor de posición y otras funciones.

5. Ventajas de los actuadores de DC
Control simple: solo se necesitan fuentes de alimentación positivas y negativas para controlar la dirección, y es fácil de integrar en varios sistemas

Respuesta rápida: inicio y frenado sensibles, adecuado para el control de carga dinámica

Control de bajo voltaje: fuente de alimentación de 12 V/24 V comúnmente, adecuada para dispositivos móviles o con batería

Estructura compacta: tamaño pequeño, adecuado para equipos con espacio limitado

Bajo ruido, bajo mantenimiento: especialmente modelos sin escobillas, operación estable y larga vida útil

6. ¿Cómo elegir un actuador DC adecuado?
Al seleccionar, se deben considerar los siguientes parámetros:

Longitud del trazo: la distancia que empuja el actuador, comúnmente disponible en 50 mm ~ 500 mm;

Capacidad de carga: la unidad es N o kg, y el valor de carga máximo debe considerarse;

Velocidad: la unidad es mm/s, y la velocidad suele ser inversamente proporcional a la carga;

Voltaje: comúnmente 12V, 24 V y también hay modelos personalizados de 36V/48V;

Método de instalación: preste atención a si el tamaño del punto de instalación y el método de conexión coinciden;

Nivel de protección: si tiene funciones impermeables y a prueba de polvo (como IP65);

Método de control: se requiere si se requiere retroalimentación de posición, control remoto, control del PLC, ajuste de límite, etc.;

Use el entorno: rango de temperatura, ya sea que se use al aire libre o en entornos corrosivos, etc.

Como un componente de unidad importante en los sistemas de automatización modernos, los actuadores de DC juegan un papel clave en muchos campos, como el hogar, la industria, la atención médica y la agricultura con su flexibilidad, eficiencia y fácil control. Con el desarrollo de la tecnología de control inteligente, los actuadores de DC también están evolucionando, con mayor precisión, adaptabilidad más fuerte y sistemas de retroalimentación más inteligentes.

Si está considerando introducir varillas de empuje eléctricas o pequeños equipos de accionamiento automático, comprender los principios básicos y las características de aplicación de los actuadores de CC lo ayudará a seleccionar con mayor precisión y mejorar el rendimiento general y la estabilidad del sistema.