Actuadores Eléctricos, Resúmenes de Medición Electrónica e Instrumentación

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TABLA DE CONTENIDO

• INTRODUCCIÓN
• OBJETIVO
• OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• ACTUADORES ELÉCTRICOS
  • Definición
  • Ventajas generales
  • Funciones
  • Tipos de actuadores eléctricos
  • Motor de corriente alterna
  • Motor de corriente alterna (asíncrono)
  • Motor de corriente alterna (bobinado)
  • Motor paso a paso
  • Servomotor
• ACTUADORES ELÉCTRICOS (COMPARATIVA: COSTOS)
• ACTUADORES ELÉCTRICOS (COMPARATIVA: DINÁMICO)
• SITUACIÓN FUTURA EN LA INDUSTRIA
• CONCLUSIONES
• FUENTES DE INFORMACIÓN

Objetivo Conocer e interpretar el funcionamiento, método de uso, aplicaciones, ventajas y desventajas que comprende el tipo de actuador eléctrico. Objetivos específicos

1. Explorar y descubrir un actuador eléctrico para entender sus características y variables relevantes.
2. Identificar y analizar el funcionamiento de un actuador eléctrico.
3. Evaluar la efectividad del empleo de un actuador eléctrico en comparación con otro tipo de actuador.
4. Profundizar el conocimiento existente sobre los actuadores eléctricos.
5. Contribuir a la base de conocimientos existentes y ampliar la comprensión en el área de actuadores.

Actuadores eléctricos Actuador La unidad (actuador), es un dispositivo mecánico o electromecánico que se utiliza para ofrecer movimientos controlados, posicionamiento y, a veces, limitado, que funcionan a mano, eléctricamente o varios líquidos, como aire, hidráulico, etc. Dos movimientos necesarios son giratorios y lineales. Las unidades lineales distinguen entre potencia en movimientos rectilíneos, normales para su uso para colocar unidades eléctricas y generalmente tienen dos tareas, a saber, para empujarla y lanzarla. Algunos actuadores lineales no están electrificados y operan manualmente con un mango giratorio o volante. El actuador giratorio cambia de energía y proporciona movimientos de rotación. El objetivo principal es el control de varias válvulas, como mariposas y bolas. En varias configuraciones de potencia, cada tipo de actuador tiene una versión diferente y se puede usar en varios tamaños y estilos de acuerdo con la aplicación. Varios tipos de actuadores eléctricos tienen una variedad de versiones de configuración de energía, y se pueden usar en muchos estilos y tamaños de acuerdo con la aplicación. Ventajas generales De manera generalizada, se presentan algunas de las ventajas más comunes al momento de elegir un actuador eléctrico.  Simple en comparación con otros actuadores.  Ideal cuando es necesario generar fuerza rápidamente.  Cuenta con un posicionamiento preciso.

se transfiere al mecanismo de transmisión del actuador para generar movimiento lineal o rotativo, según sea necesario (Alex, 2023). Características  Desde potencias fraccionarias hasta el millar de KW.  En tareas de regulación de velocidad o par.  Regula desde cero rpm la velocidad nominal con muy buena precisión.  Regulación de par.  Con par a cero rpm. Figura 1. Motor de corriente continua Nota: se ilustra ejemplo de motor de corriente continua. Fuente: https://1.bp.blogspot.com/- qxMUww- Aplicaciones Aplicaciones de regulación de velocidad en general  Máquinas de envase y embalaje.  Cintas transportadoras y ventilación. Aplicaciones que requieren precisión  Posicionamiento.

Regulación de par y par a cero rpm  Enrolladoras y elevación. Regulación de motores de potencias grandes  Laminadoras y extrusoras. Motor de corriente alterna (asíncrono) Un motor asíncrono es un motor eléctrico de corriente alterna (CA) en el que la corriente eléctrica que se necesita para producir la torsión del rotor es inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator (Auto Solar, 2019). Características  De potencias fraccionarias hasta centenas de KW y coste motor bajo.  Arranque por contactores, arrancadores con contactores.  Coste arranque con contactores bajo.  Regulación de velocidad hasta la decena de KW.  Buena precisión entre 10 y 100% velocidad nominal.  Par nominal en este tramo y coste variador alto.  Coste variador + motor más caro que otras alternativas. Figura 2. Motor asíncrono Nota: se ilustra ejemplo de motor asíncrono. Fuente: https://cdn.autosolar.es/425499/conversions/4ddc75f1698994d05cf43f2316d7d33a- thumb.jpg

Aplicaciones  Arranque de motores de decenas y centenas KW por medio del sistema de resistencias rotóricas permiten el arranque con puntas de corrientes reducidas.  Regulación de maniobras de elevación con motores de decenas y centenas KW.  Permite sustituir sistemas de corrientes continuas.  La corriente es inferior a la necesaria para un motor con rotor de jaula con arrancador estrella – triángulo. Motor paso a paso Un actuador paso a paso es un tipo de actuador eléctrico que utiliza un motor paso a paso capaz de producir altos niveles de precisión de salida. Los motores paso a paso son una clase especial de motor eléctrico sin escobillas que se puede girar en incrementos muy precisos o «pasos». Cuando se usa en actuadores paso a paso junto con mecanismos de precisión, este control de rotación permite que el actuador se use para avanzar o retrasar a través de su rango de movimiento y detenerse con precisión en puntos predefinidos. Estos actuadores se utilizan normalmente en aplicaciones como cámaras de enfoque automático y lentes de telescopio, así como en equipos de ingeniería de precisión que requieren altos niveles de precisión (Spiegato, 2018). El actuador paso a paso es empleado básicamente, en aplicaciones de bajo par y es impulsado por un controlador de motor paso a paso dedicado que dicta la salida del actuador de acuerdo con datos preprogramados o entradas del sistema.

Características  Potencias pequeñas.  Velocidades bajas.  Posicionamientos con precisión. Figura 4. Motor paso a paso Nota: se ilustra ejemplo de actuador eléctrico, motor paso a paso Fuente: https://media.gettyimages.com/photos/stepper-motor-of-cnc-linear-axis-drive-picture- id Aplicaciones  Posicionamientos precisos en industrias textiles.  Máquinas de envase-embalaje.  Equipos médicos Servomotor Los servomotores son una gran aportación compacta e impactante de la ingeniería moderna. A pesar de su tamaño reducido, son idóneos de producir una gran cantidad de potencia y son reconocidos por su eficiencia energética excepcional.

Aplicaciones De acuerdo con Cursos Aulas, a continuación, se presentan algunas de las aplicaciones en diversas áreas, de los servomotores.  Industrias: Los servomotores son los caballos de batalla en las máquinas herramienta, embalaje, automatización de fábricas, manipulación de materiales, conversión de impresión y líneas de ensamblaje. Si hay una tarea exigente, puedes apostar que hay un servomotor trabajando duro para hacerla realidad.  Robótica: Los servomotores son los músculos de los robots, proporcionando un encendido y apagado suave y un posicionamiento preciso. Ya sea en un brazo robótico en una línea de montaje o en un robot explorador en Marte, los servomotores hacen posible el movimiento.  Aeroespacial: En la industria aeroespacial, los servomotores son los guardianes de los sistemas hidráulicos, manteniendo el fluido hidráulico en su lugar y asegurando que todo funcione sin problemas.  Juguetes Controlados por Radio: Los servomotores son los que hacen que los juguetes controlados por radio cobren vida, permitiendo movimientos precisos y controlados.  Electrónica de Consumo: En dispositivos como DVD y reproductores de discos, los servomotores son los que hacen que las bandejas de discos se abran y cierren con un movimiento suave y preciso.  Automóviles: En los vehículos, los servomotores son los que mantienen la velocidad constante, permitiendo un viaje suave y seguro.

En resumen, los servomotores son los dispositivos que quizá tal vez no conocemos en nuestra vida cotidiana, trabajando en silencio en el fondo para hacer que nuestras vidas sean más fáciles, más seguras y eficientes. ACTUADORES ELÉCTRICOS (ANÁLISIS COMPARATIVO: COSTOS) Motor + Equipo COMPRA INSTALCIÓN FUNCIONAMIENTO CC ALTO MEDIO ALTO CA BAJO BAJO MUY BAJO ROTOR BOBINADO ALTO MEDIO ALTO PASO A PASO BAJO BAJO BAJO SERVO ALTO MEDIO BAJO Tabla 1. Comparativa de costos Nota: elaborada con base en: https://es.slideshare.net/aanthonyy92/actuadores-electricos ACTUADORES ELÉCTRICOS (ANÁLISIS COMPARATIVO: DINÁMICO) El servomotor es 10 veces más dinámico que el motor de C.C y 5 veces mejor que el de inducción. Gráfica 1. Comparativa dinámico

Conclusiones

1. Los actuadores de suma importancia en los sistemas eléctricos ya que admiten que las señales eléctricas se transformen en acciones físicas. Esto da como resultado que los sistemas eléctricos tengan la facultad de realizar actividades mecánicas con exactitud y de manera controlada. Los actuadores son de jerarquía fundamental para la automatización industrial y robótica, en la que se necesita un alto grado de precisión y control.
2. Finalizando, como a lo largo de este estudio se ha mencionado, existen diversos tipos de actuadores, cada uno trazado para una actividad concreta.
3. Esperamos que este estudio haya sido útil para entender qué es un actuador dentro de un sistema eléctrico y su importancia, así como los diferentes tipos y empleos para cada uno de ellos.

Fuentes de información Crodriguez. (2023, 2 junio). ¿Qué son los Servomotores y cómo funcionan? | SDI | SDI. SDI. https://sdindustrial.com.mx/blog/que-es-un-servomotor-y-como-funciona/ #:~:text=%C2%BFQu%C3%A9%20son%20y%20para%20qu %C3%A9%20sirven%20los%20servomotores%3F,los%20servomotores%20no %20est%C3%A1n%20presentes%20en%20un%20motor. Herrero, A. B. P. S. S. Y. R. (s. f.-b). 2.2 Actuadores eléctricos | Introducción a la Automatización Industrial. https://bookdown.org/alberto_brunete/intro_automatica/actuadoreselectricos.html Javired, & Javired. (2023). Tipos de actuadores eléctricos y sus aplicaciones. Electrositio. https://electrositio.com/tipos-de-actuadores-electricos-y-sus- aplicaciones/ Rubio, A. (2019, 24 mayo). Actuadores eléctricos y sus funciones principales - Instrumentación Digital. Paneles digitales y analizadores de red. https://www.instrumentaciondigital.es/actuadores-electricos-y-sus-funciones/ Yuridia. (2023, 28 junio). ▷ Actuadores eléctricos | ¿Qué son y cómo funcionan? | SDI | SDI. SDI. https://sdindustrial.com.mx/blog/introduccion-a-los-actuadores- electricos-motores-electricos/