Nguyên lý hoạt động của bộ truyền động điện là chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học thông qua động cơ điện từ và hệ thống truyền động cơ học
Cơ chế cốt lõi
- Kích hoạt điện: Tín hiệu đầu vào (bật/tắt kỹ thuật số hoặc tương tự 4-20mA) kích hoạt bộ điều khiển cung cấp điện cho động cơ bên trong.
- Quay động cơ: Dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ tạo ra từ trường. Trường này tương tác với nam châm trong động cơ để quay một trục với tốc độ cao và mô-men xoắn tương đối thấp.
- Khuếch đại mô-men xoắn: Một hộp số (ví dụ: bánh răng thẳng, bánh răng sâu hoặc bánh răng hành tinh) làm giảm tốc độ cao của động cơ trong khi tăng đáng kể mô-men xoắn để cung cấp lực cần thiết để di chuyển các tải nặng.
- Chuyển đổi chuyển động:
- Bộ truyền động quay: Đầu ra có bánh răng trực tiếp quay một trục, thường là 90° (xoay một phần tư) hoặc 360° (xoay nhiều vòng) để vận hành van.
- Bộ truyền động tuyến tính: Chuyển động quay được chuyển đổi thành chuyển động thẳng bằng cách sử dụng một trục vít me hoặc trục vít bi. Khi vít quay, một đai ốc di chuyển dọc theo chiều dài của nó, kéo dài hoặc thu lại một thanh hoặc pít-tông.
Các tính năng điều khiển và an toàn
- Công tắc giới hạn: Chúng cắt điện cho động cơ khi bộ truyền động đạt đến vị trí mở rộng hoặc thu lại hoàn toàn, ngăn ngừa hư hỏng cơ học.
- Cảm biến phản hồi: Các thành phần như chiết áp hoặc bộ mã hóa cung cấp dữ liệu theo thời gian thực về vị trí chính xác của bộ truyền động cho PLC (Bộ điều khiển logic khả trình) để điều khiển điều biến chính xác.
- Cơ chế an toàn khi hỏng: Trong trường hợp mất điện, các hệ thống như pin dự phòng hoặc cơ chế trả về bằng lò xo sẽ đưa bộ truyền động về vị trí "mặc định" an toàn.
- Phanh: Thường được gắn trên động cơ, chúng khóa rôto ở vị trí không sử dụng để ngăn các lực bên ngoài (như áp suất chất lỏng trong đường ống) làm quay ngược cơ chế.