इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर | Electric Actuator in hindi

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Definition-

इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर एक प्रकार का एक्चुएटर है जो बिजली को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करता है और प्राप्त नियंत्रण संकेत के response में यांत्रिक भार की गति बनाने के लिए force या torque देता है। इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर मूल रूप से इलेक्ट्रिक मोटर के उपयोग के कारण रोटरी गति उत्पन्न करता है। उनके संचालन के लिए कुछ मानक electric voltage या current आपूर्ति का उपयोग किया जाता है। यहां इलेक्ट्रिक मोटर निरंतर रोटेशन या एक निश्चित कोणीय स्थिति परिवर्तन प्रदान कर सकते हैं। नीचे बताए अनुसार मोटर एक्ट्यूएटर के विभिन्न configuration और अनुप्रयोग का उपयोग किया जाता है-

Electric motor actuator
Stepper Motor actuator
Servo motor Actuator
Torque motor

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कुछ मानक electric आपूर्ति का उपयोग किया जाता है- 24VDC, 110VDC, 110 VAC, 230VAC आदि। इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स का उपयोग बड़े वाल्व अनुप्रयोग जैसे कि damper और guide vane के लिए भी किया जाता है। इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के साथ ऐसे वाल्व अनुप्रयोगों को मोटर संचालित वाल्व (MOV) के रूप में संदर्भित किया जाता है। कुछ अलग इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का उल्लेख नीचे किया गया है-

Types of electric actuators

इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का कार्य electric energy को यांत्रिक टोक़ में परिवर्तित करना है इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर काम करना electric actuation system पर आधारित है। इलेक्ट्रिकल एक्ट्यूएटर को या तो इसके द्वारा दी गई गति के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है या नीचे बताए गए मोटर के प्रकार के आधार पर किया जा सकता है-

Electric linear actuator

जब इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर प्राप्त नियंत्रित सिग्नल की प्रतिक्रिया में रैखिक गति प्रदान करता है, तो इसे इलेक्ट्रिक रैखिक एक्ट्यूएटर कहा जाता है। चूंकि मोटर रोटरी गति प्रदान करती है इसलिए रोटरी गति को रैखिक में परिवर्तित करना आवश्यक है। यह दो मुख्य घटकों एक गियरबॉक्स (रोटरी मोशन) और एक लीड स्क्रू (रैखिक गति) के माध्यम से किया जाता है। इलेक्ट्रिक लीनियर एक्ट्यूएटर्स में 3 प्रकार के लीड स्क्रू का उपयोग किया जाता है- “मशीन स्क्रू, बॉल स्क्रू और रोलर स्क्रू”। इलेक्ट्रिक मोटर रोटेशन गियरबॉक्स के प्राथमिक गियर को ड्राइव करता है, और गियरबॉक्स आउटपुट शाफ्ट (अंतिम गियर) लीड स्क्रू और रोटरी गति को रैखिक में translate करता है।

अन्य इलेक्ट्रिक लीनियर एक्ट्यूएटर भी तंत्र का उपयोग कर सकते हैं जैसे बेल्ट ड्राइव, गियर ड्राइव, डायरेक्ट ड्राइव, रॉड टाइप और रॉड-लेस टाइप। इलेक्ट्रिक लीनियर एक्ट्यूएटर मोटर प्रकार, शक्ति और सुविधाओं के संदर्भ में भिन्न होता है। रैखिक मोटर्स रोटरी इलेक्ट्रिक मोटर्स के समान हैं। एक रैखिक मोटर में, रोटर और स्टेटर घटकों को एक सीधी रेखा में बिछाया जाता है। तो रैखिक मोटर्स की चुंबकीय क्षेत्र संरचनाएं शारीरिक रूप से एक्ट्यूएटर की लंबाई में दोहराई जाती हैं। इलेक्ट्रिक लीनियर एक्ट्यूएटर्स को अक्सर पसंद किया जाता है जब सटीक सटीक और सुचारू गति नियंत्रण के साथ सरल, सुरक्षित और स्वच्छ गति की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रिक लीनियर एक्चुएटर का आरेख नीचे दिखाया गया है-

Electric rotary actuator

जब इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर उस पर लागू नियंत्रित सिग्नल की प्रतिक्रिया में परिपत्र या रोटरी गति प्रदान करते हैं, तो इसे इलेक्ट्रिक रोटरी एक्ट्यूएटर कहा जाता है। आम तौर पर इलेक्ट्रिक मोटर्स electric चुम्बकीय शक्ति और गति के माध्यम से घटकों को घूर्णी रूप से चलाते हैं, ट्रांसमिशन लाइन को गियर तंत्र के उपयोग से नियंत्रित किया जा सकता है। इस तरह के एक्चुएटर आमतौर पर स्ट्रोक के साथ कई स्थिति को रोकने की अनुमति देने के लिए नियंत्रण और अनुक्रमण क्षमता प्रदान करते हैं। रोटरी इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के लिए घूर्णी तत्व या तो एक गोलाकार शाफ्ट या एक टेforce हो सकता है। इलेक्ट्रिक रोटरी एक्ट्यूएटर के प्रदर्शन मापदंडों में आपूर्ति voltage, दोहराव, अधिकतम टोक़, भार क्षमता, रैखिक स्ट्रोक, ऑपरेटिंग तापमान और रोटेशन कोण आदि शामिल हैं। आमतौर पर, इलेक्ट्रिक रोटरी एक्ट्यूएटर्स का रोटेशन कोण 45 °, 90 °, 135 का अधिकतम रोटेशन कोण हो सकता है। °, 180°, 225°, 270°, 315° या 360°। इन एक्चुएटर्स के बहुत सारे अनुप्रयोग हैं। उनमें से कुछ हैं- अर्धचालक निर्माण कार्यों के लिए, प्रयोगशाला या चिकित्सा उपयोग के लिए, electric energy उद्योग में, उच्च-शक्ति स्विचिंग गियर, और पैकेजिंग अनुप्रयोगों, मोटर वाहन उद्योग आदि में। इलेक्ट्रिक रोटरी एक्ट्यूएटर के लिए एक आरेख नीचे दिखाया गया है-

Actuator motor

रैखिक और रोटरी दोनों इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर अपने संचालन के लिए विभिन्न प्रकार की मोटर का उपयोग करते हैं। एक्ट्यूएटर मोटर मोटर विनिर्देश जैसे आपूर्ति voltage, बिजली, दक्षता, यात्रा निरंतर या असतत प्रकार, आदि के संदर्भ में भिन्न होती है। विभिन्न प्रकार के रैखिक एक्ट्यूएटर मोटर डीसी मोटर प्रकार, डीसी ब्रश मोटर, ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलडीसी), एसी मोटर प्रकार हैं। , एसी सर्वोमोटर्स, एसी स्टेपर मोटर्स आदि।

डीसी मोटर प्रकार के एक्चुएटर मोटर्स एक बैटरी या डीसी बिजली की आपूर्ति से प्रत्यक्ष धारा द्वारा संचालित होते हैं। ऐसी मोटर का लाभ यह है कि जब इनपुट करंट की ध्रुवता बदलती है तो वे घूर्णी दिशा बदलने में सक्षम होते हैं। ये मोटर ब्रश टाइप या ब्रशलेस टाइप हो सकते हैं।
डीसी ब्रश मोटर्स में, वे अंतर्निर्मित कम्यूटेशन और मैकेनिकल ब्रश का उपयोग करते हैं जो रोटर पर कॉइल को सक्रिय करते हैं।
ब्रशलेस डीसी मोटर्स में, वे एक बाहरी पावर ड्राइव का उपयोग करते हैं जो स्टेटर पर कॉइल्स के कम्यूटेशन की अनुमति देता है।
डीसी सर्वोमोटर में, इसमें एक आउटपुट शाफ्ट होता है जो मोटर को एक कोडित सिग्नल भेजे जाने पर स्थित होता है।
एसी मोटर प्रकार प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित electric मोटर हैं। वे एक प्रणाली में काम करने के लिए electric energy को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
एसी मोटर में सिंगल फेज, मल्टी-फेज, यूनिवर्सल, इंडक्शन, सिंक्रोनस और गियर मोटर्स आदि मोटरों की एक विस्तृत श्रेणी शामिल है
एसी सर्वोमोटर स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर है जिसमें उच्च त्वरण रेटिंग के लिए कम टोक़-से-जड़ता अनुपात होता है।
एसी स्टेपर मोटर रोटर को छोटे कोणीय चरणों या चरणों के अंशों में स्थानांतरित करने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है।

Servo actuator & linear servo actuator

सर्वो एक्चुएटर एक प्रकार के एक्चुएटर होते हैं जिनका उपयोग मशीन के पुर्जों को ठीक से घुमाने या धक्का देने के लिए किया जाता है। उनका उपयोग रोबोटिक्स, इलेक्ट्रॉनिक एक्चुएशन, ऑटोमोबाइल और हवाई जहाज आदि जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। सर्वो एक्ट्यूएटर के कुछ उदाहरण कंप्यूटर में हार्ड ड्राइव हेड आर्म्स को स्थानांतरित करने के लिए, वाहन के गति प्रबंधन का प्रबंधन करने के लिए, थ्रॉटल को समायोजित करने के लिए है। इंजन की गति, रेडियो पर वॉल्यूम नियंत्रण बटन आदि।

एक सर्वो प्रणाली मूल रूप से एक बंद लूप नियंत्रण प्रणाली है और इसमें मुख्य रूप से तीन बुनियादी घटक होते हैं – नियंत्रित डिवाइस, आउटपुट सेंसर और फीडबैक सिस्टम। सर्वोमैकेनिज्म का प्रमुख कार्य सिस्टम के आउटपुट को वांछित मूल्य पर बनाए रखना है। तो यहां फीडबैक सिग्नल/सेंसर आउटपुट सिग्नल की तुलना वांछित सिग्नल से की जाती है और यह त्रुटि उत्पन्न करता है और नियंत्रक आउटपुट सर्वो तंत्र को खिलाया जाता है। सर्वो एक्चुएटर पल्स ट्रेन के रूप में कमांड प्राप्त करता है। सर्वो एक्चुएटर का आरेख नीचे दिखाया गया है-

Stepper motor linear actuator

इस तरह के रैखिक एक्ट्यूएटर मूल रूप से एक स्टेपर मोटर का उपयोग करते हैं। स्टेपर मोटर एक ब्रशलेस इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोटर है जो electric energy को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। स्टेपर मोटर की आउटपुट गति घूर्णी गति है जो समान संख्या में चरणों में विभाजित होती है। और आवेदन की आवश्यकता के आधार पर चयनित चरण का आकार। स्टेपर मोटर एक्ट्यूएटर का सबसे सामान्य प्रकार रैखिक प्रकार है जो एक रैखिक या सीधे पथ के साथ force और गति उत्पन्न करता है। यहां इस्तेमाल की गई स्टेपर मोटर शाफ्ट के सटीक रोटरी चरण प्रदान करती है जो एक जुड़े लीड स्क्रू के माध्यम से रैखिक गति में परिवर्तित हो जाती है। स्टेपर मोटर स्थिति में गति, गति नियंत्रण और सटीकता की लगातार पुनरावृत्ति प्रदान करता है। इनका उपयोग कई औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे 3डी प्रिंटिंग, रोबोटिक्स, सीएनसी मशीनिंग, मेडिकल इमेजिंग, स्वचालित मशीन टूल्स, ऑटोमोटिव गेज, निगरानी उपकरण जैसे कैमरे, डिजिटल कैमरों में ज़ूमिंग फ़ंक्शन आदि में किया जाता है। स्टेपर मोटर लीनियर एक्ट्यूएटर का आरेख दिखाया गया है। नीचे-

Electric actuator valve and Motorized valve actuator

इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर वाल्व मूल रूप से वाल्व को संचालित करने के लिए इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का उपयोग करता है जैसे बॉल वाल्व, बटरफ्लाई वाल्व और इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर मोटराइज्ड एक्ट्यूएटर होते हैं जो वाल्व को स्थानांतरित करने के लिए electric energy को रोटरी force या torque में परिवर्तित करते हैं। ज्यादातर ऐसे मोटर चालित वाल्व एक्ट्यूएटर वाल्व क्वार्टर-टर्न (90 डिग्री) वाल्व एक्ट्यूएटर होते हैं। इलेक्ट्रिक वाल्व एक्ट्यूएटर गति को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करता है। मोटराइज्ड वाल्व एक्ट्यूएटर वाल्व नियंत्रण की अधिक ऊर्जा-कुशल और स्वच्छ विधि प्रदान करता है। इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर वाल्व में एक कॉम्पैक्ट मजबूत आवास, गियरिंग, लिमिट स्विच, पोजिशन इंडिकेटर, मैनुअल ओवरराइड, कंट्रोल बोर्ड पीसीबी, वायरिंग आदि में मोटर होता है। यह मोटराइज्ड एक्ट्यूएटर एक संगत इंटरफेस के माध्यम से एक क्वार्टर टर्न वाल्व से जुड़ा होता है। इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर वाल्व का आरेख नीचे दिखाया गया है-