Atuador elétrico: o que é, vantagens, tipos e funções
Automação Industrial

Atuador elétrico: o que é, vantagens, tipos e funções

Item fundamental para a automatização das indústrias, o atuador elétrico é, sem dúvida, uma solução eficiente. Versátil, pode ser usado em diversas aplicações.

Acompanhe neste conteúdo as contribuições deste dispositivo para os processos industriais.

Variadores de velocidade: o que é, tipos e qual é o melhor?

O que é um atuador elétrico?

Atuador elétrico é um dispositivo que faz a conversão de energia elétrica para energia mecânica. Geralmente trabalha junto a um equipamento de controle e posicionadores.

Ele recebe comandos e envia dados de seu funcionamento (como velocidade, posição, carga e temperatura) ao sistema.

O comando pode ser realizado diretamente no aparelho ou remotamente, de forma manual ou programável.

O atuador elétrico pode ser utilizado em atividades industriais, onde é necessário o controle de processos. Podem ser aplicados em dumpers, fornos, esteiras, válvulas, etc

Qualquer dispositivo que converte uma energia em movimentação mecânica, como os atuadores lineares DC ou os cilindros elétricos servo acionados, podem ser chamados de atuadores.

Qual é a função de um atuador?

A função de um atuador é realizar a movimentação mecânica. Esse movimento pode ser horizontal, vertical, oscilatório ou giratório. Com o atuador elétrico é possível automatizar portões, poltronas ou camas hospitalares, entre muitas outras aplicações.

É indicado para abrir ou fechar válvulas em locais de difícil acesso, ou de alto risco, permitindo que o operador envie comandos ao dispositivo, em longa distância.

É também muito usado na indústria em funções como: bloquear, comprimir, ejetar, apertar, empurrar, puxar, etc.

Isso facilita tarefas como: movimentação de plataformas, controle de aberturas, portas, portões e comportas, movimentação de silos, travamentos, etc.

Atuador Linear Elétrico

Atuadores elétricos: vantagens e desvantagens

Como toda máquina e equipamento, o atuador elétrico tem seus pontos positivos e negativos. Confira:

Vantagens dos atuadores elétricos

  • Economia de energia
  • Diminuição de ruídos
  • Menor gasto com manutenção
  • Longa durabilidade
  • Integração simples com os controladores programáveis
  • Fácil instalação
  • Design compacto
  • São bidirecionais

Desvantagens

  • Custo relativamente elevado de seus componentes;
  • Em caso de falha de energia, o dispositivo irá parar na sua última posição, sendo difícil alcançar outras posições sem o uso de baterias de energia. A exceção é o modelo LA-G, que permite recuo do atuador mesmo sem energia elétrica, graças ao dispositivo “Hand Clank”;
  • Não são indicados para uso em áreas perigosas, onde haja substâncias inflamáveis, por exemplo;
  • Não podem atuar em temperaturas acima de 65 graus Celsius; e em ambientes com umidade elevada, com risco de danificar os componentes internos. Para ambientes úmidos ou externos, opte pelos atuadores LA-G-IP65.

Quais são os tipos de atuadores?

Em busca de modernização, não há dúvidas de que é preciso investir em automação industrial. Aplicar ações como essa, ligadas à participação na indústria 4.0, reflete de forma positiva no crescimento da economia do país.

A Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) diz que a adoção desses conceitos na matriz produtiva brasileira poderia gerar uma economia de R$73 bilhões ao ano.

Para isso se tornar realidade, é preciso encontrar soluções inteligentes e eficientes para alavancar a produtividade. Nesse sentido, os atuadores se apresentam como uma boa opção.

Existem diversos tipos do dispositivo, dentre os quais podemos citar:

Atuador linear elétrico

Um atuador linear elétrico é um equipamento que muda para linear o movimento rotacional de um motor com baixa voltagem de corrente contínua. Assim, a rotação se converte em movimento de linha, como quando empurramos ou puxamos.

O mecanismo interno de um atuador linear é composto por um fuso trapezoidal, um sistema de redução de engrenagens, chaves fim de curso e uma haste com uma ponteira.

Além de conter um sistema interno de proteção e uma embreagem mecânica para os atuadores de alta carga.

Sua transmissão de potência é simples, limpa e eficiente, no ponto de vista energético. A integração com controladores programáveis é fácil e simples. Em relação aos custos, ele é mais efetivo do que os modelos hidráulicos e pneumáticos.

Pode ser utilizado para levantar, inclinar, ajustar, puxar e empurrar objetos – de tamanhos e pesos variados.

Os atuadores lineares são desenvolvidos para uso industrial e doméstico. São empregados em:

  • equipamentos agrícolas;
  • máquinas de mineração e construção;
  • assentos;
  • portas;
  • válvulas;
  • coberturas;
  • controle de toldos;
  • equipamentos hospitalares;
  • aparelhos de ginástica; entre muitas outras aplicações.
Atuador Linear Compacto

Atuador cilindro elétrico

Uma espécie de evolução do atuador linear capaz de realizar uma conversão de movimentos em diversos sentidos. Substituem em alguns casos os cilindros pneumáticos e hidráulicos.

Ele consegue abaixar, levantar, mudar de posição, entre outras ações. Executa movimentos mais facilmente e oferece nível maior de velocidade. Sua capacidade de carga também é mais alta.

Pode ser utilizado em linhas de montagem de alta produção e de altas cargas. Tem alta precisão e índice de eficiência de 95%.

Possui controle de velocidade, posição e garantia de repetibilidade em alta ciclagem.

Pode ser montado em perfis de alumínio com fuso de esferas e servo motor e opcional de freio eletromagnético para aplicações verticais sem redução.

Atuador hidráulico

Os atuadores hidráulicos usam fluidos em movimento no seu funcionamento. O óleo costuma ser utilizado como fluido, sendo pressurizado para resultar em movimento.

Estes dispositivos facilitam o manuseio de objetos pesados. Podem trabalhar em ambientes superaquecidos, corrosivos, explosivos, e até mesmo submersos em vários líquidos.

É usado em alguns tipos de carros, tratores, guindastes, máquinas de usinagem de precisão, esteiras rolantes, laminadores, perfuradoras, etc.

Atuador pneumático

Também conhecido como cilindro pneumático, esse dispositivo usa a energia do ar comprimido para executar movimentos. Utilizam cilindros lineares ou rotativos, transformando força sinérgica em energia mecânica.

Demoram mais para atender aos comandos e precisam de manutenção constante. Geralmente é empregado em linhas de montagem de automóveis, braços robóticos, etc.

Atuador macio

É um tipo de atuador suave e flexível, impresso em 3D. Possui componentes microscópicos integrados. Seu processo de fabricação é longo e dispendioso. Serve para tarefas delicadas como a colheita de frutas.

Controle proporcional ou on/off

O sistema de abertura dos atuadores é classificado em dois tipos.

O controle on/off tem a ação simples de ligar ou desligar, fazendo a abertura e o fechamento completo de fluxos. Ou seja, abre ou fecha, acionando ou desativando válvulas.

Já o controle proporcional é capaz de ajustar a abertura em várias posições, dependendo da necessidade.

Para fazer essa forma de controle, um atuador do tipo pneumático recebe um posicionador eletropneumático, fazendo a regulagem da abertura da válvula de acordo com o sinal que recebe.

Alterando a sua programação interna, o atuador elétrico também é capaz de fazer o controle proporcional.

Atuador Linear Kalatec

Comunicação e diagnósticos de atuadores

Os diferentes modelos de atuadores são dotados de sistemas de comunicação baseados em protocolos ou redes industriais muito conhecidos, como: Ethernet, AS-i, ControlNet, Fieldbus, DeviceNet, Profibus, IO-Link, entre outros.

Eles permitem troca de informações entre dispositivos, como sensores e controladores, possibilitando o monitoramento do atuador.

Isso contribui para encontrar e resolver problemas rapidamente, além de reduzir o tempo de inatividade.

Redutores Planetários: Entenda o Funcionamento e Como Escolher!

Conclusão

Observamos que vale a pena contar com as funções dos atuadores. Concluímos que há muitas vantagens na sua implementação.

O Índice de Automação da Indústria 2020 aponta que 80% das indústrias pesquisadas têm a intenção de automatizar suas linhas de produção. Esse número mostra que a modernização faz parte dos planos de investimento das fábricas.

E uma boa opção para qualquer porte de empresa, é apostar nos atuadores.

A Kalatec possui uma linha completa de atuadores perfeita para a sua aplicação. Contate nossos especialistas para sanar suas dúvidas e encontrar a melhor solução para o seu caso.

Acompanhe mais conteúdo sobre automação industrial no site Kalatec e nas nossas redes sociais. Até o próximo post!

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Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação com mais de 21 anos de experiência e 5000 visitas únicas em Indústrias. É Gestor da Kalatec Automação. Especialista em Controle e Automação Industrial (USP). Engenharia de Processo (MAUA) Gestão de Inovação (ESPM) e Gestão de PME (FGV). Treinado nas fábricas Emerson Motion Control, AMP, Gecko Driver, Arcus Technology , Nexen, Hiwin, Delta Automação, Estun, Moons, HNC, Leadshine, Xinje, TBI. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo e USP (Projeto Inspire).

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