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ATUADOR ELÉTRICO: O QUE É, TIPOS E VANTAGENS

Atuador Elétrico converte a energia elétrica em movimento mecânico. Tipos de Atuadores Elétricos podem ser ROTATIVO ou LINEAR e ainda ON-OFF ou PROPORCIONAL. Suas principais VANTAGENS são: Aumento da produtividade e a redução dos custos.

>   O que é o atuador elétrico
>   Tipos de atuadores elétricos
>   Atuador elétrico para válvula de esfera e para válvula borboleta
>   Vantagens dos atuadores elétricos

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O que é o atuador elétrico

Atuador Elétrico é um dispositivo que converte a energia elétrica entrante em energia cinética, ou seja, em movimento mecânico. Pode ser compreendido em modo mais simples como um motor, ou interruptor, operado à distância permitindo uma vasta gama de movimentos em modo remoto lá onde o seu acionamento presencial poderia comportar riscos para o operador devido à insalubridade do ambiente onde este está localizado, ou devido ao fato de estar presente em local de difícil acesso ou ainda em aplicações que requerem saídas de alto torque. Os atuadores de válvulas, por exemplo, desempenham um papel importante na automação do controle de processos.

Os Atuadores Elétricos são amplamente utilizados em diversas aplicações como controladores de portas, aberturas e comportas, atuação de válvulas e em processos de maquinação. Eles são usados ​​em estação de tratamento de águas residuais, usinas de energia, refinarias, mineração e processos nucleares, fábricas de alimentos e oleodutos.

Tipos de atuadores elétricos

Os Atuadores elétricos de acordo com seu movimento podem ser: LINEAR ou ROTATIVO. Atuador Elétrico Linear converte o movimento rotativo de um motor à baixa voltagem contínua em movimento de translação também chamado LINEAR. Ou seja, movimento de empurrar e puxar. Não possui rotação completa. A maior parte dos Atuadores Lineares utiliza uma combinação de engrenagens para retrair ou estender o braço de acionamento. No Atuador Elétrico Rotativo também são utilizadas engrenagens, conexões diretas ou cames na transferência de movimento, dependendo do torque de aplicação o movimento realizado é de rotação ou giratório e este tipo de atuador possui rotação completa ou infinita.

De acordo com o sistema de abertura, os atuadores elétricos se classificam em: ON-OFF e PROPORCIONAL. O tipo On-Off permite apenas posição de fechamento ou abertura do fluxo. O de tipo Proporcional permite a regulagem da abertura em diversas posições de acordo com a necessidade.

Uma característica importante dos atuadores elétricos é o Grau de Proteção IP ( International Protection) que são padrões definidos pela norma internacional IEC 60529 que classifica e avalia o nível de proteção de produtos eletrônicos contra intrusão (partes do corpo como mãos e dedos), poeira, contato acidental e água. Esse grau de proteção é avaliado através de 2 dígitos. O primeiro dígito, que vai de 0 à 6, diz respeito às partículas sólidas(poeira) e o segundo dígito, que vai de 0 à 9, corresponde ao meio líquido. O Grau de Proteção é expresso como nesses exemplos: IP 21, IP 65, IP 67.

Atuador elétrico para válvula de esfera e para válvula borboleta

Os Atuadores Elétricos são usados na automação de variadas tipologias de válvulas. Válvulas de Esfera e de Válvulas Borboleta, operadas por ¼ de volta, também de válvulas operadas por multivoltas, como válvulas globo e gaveta, além de substituir os Atuadores Pneumáticos em locais onde não se dispõe de ar comprimido.

As Válvulas de Esfera são muito utilizadas para o bloqueio da passagem de fluídos nas tubulações. Seu largo uso na indústria se dá devido à sua capacidade de bloquear o fluxo com apenas ¼ de volta, além de suportar vários níveis de pressão e vários tipos de fluídos, esse bloqueio é bastante eficiente pois além de ser imediato comporta apenas uma perda mínima no fluxo. O material de construção da válvula varia de acordo com a necessidade como: temperatura, pressão e o nível de corrosão do fluído circulante na tubulação.

A Válvula Borboleta, assim como a Válvula de Esfera, também regula ou isola a vazão do fluído dentro de uma rede e pertence ao grupo das válvulas de movimento rápido ( ¼ de volta). O dispositivo que controla o fluxo é um disco chamado borboleta de onde vem o nome de “Válvula Borboleta” para essa tipologia de válvula. Esse disco gira em torno de seu próprio eixo limitado à 90°. Quando está numa posição em paralelo com o tubo irá permitir a passagem do fluxo e na posição perpendicular irá bloquear a passagem deste. Diversamente da Válvula de Esfera, o disco, ou borboleta, permanece dentro do fluxo comportando uma perda mínima de pressão.

Vantagens dos atuadores elétricos

Com a evolução dos meios de produção a automação foi se tornando cada vez mais uma necessidade por trazer diversas vantagens como: aumento da produtividade, melhoria da qualidade do produto final, redução dos custos, segurança dos trabalhadores, competitividade e capacidade de monitoramento, controle e auxílio na tomada de decisões.

Para que fosse possível a comunicação entre diversos equipamentos de fabricantes diferentes dentro de uma mesma rede, fez-se necessária a criação de Protocolos Padronizadores chamados Fieldbus. Um desses protocolos comumente utilizado na automação industrial é conhecido como Profibus que é um sistema dito multimestre e permite a operação conjunta de equipamentos ou controladores terminais de engenharia ou visualização, com seus respectivos periféricos.

Os Dispositivos Mestres determinam a comunicação de dados em um barramento. Essa comunicação é realizada enquanto o dispositivo mestre possui o direito de acesso ao barramento (token). O token é um mecanismo de arbitragem que deve ser implementado para evitar possíveis colisões no barramento quando mais de uma estação deseja transmitir uma mensagem.

Os mestres são chamados de estações ativas no barramento. Já os Dispositivos Escravos são dispositivos de periferia como, válvulas, módulos de I/O, posicionadores, transmissores etc. Esses periféricos não possuem direito de acesso ao barramento, e somente enviam ou reconhecem alguma informação do mestre quando for solicitado.

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