Un actuador elèctric és un dispositiu que converteix l'energia elèctrica en energia mecànica, utilitzat principalment per conduir equips industrials com ara vàlvules i deflectors per al control automatitzat. El seu principi de funcionament es basa en un mecanisme de transmissió i accionament del motor, i es pot desglossar en els passos següents:
Accionament del motor: els actuadors elèctrics solen utilitzar motors de CA o CC com a font d'alimentació. Quan s'introdueix un senyal de control, el motor comença a girar i emet un parell de torsió. La velocitat i el sentit de gir del motor estan determinats pel senyal de control, aconseguint així un control precís de la posició.
Mecanisme de reducció de velocitat: els motors elèctrics solen funcionar a altes velocitats però amb un parell relativament baix. Per tant, es necessita un mecanisme de reducció de velocitat (com ara una caixa de canvis o un engranatge de cuc) per reduir la velocitat i augmentar el parell per satisfer les demandes de conducció de la càrrega. El disseny del mecanisme de reducció de velocitat afecta directament el parell de sortida de l'actuador i la velocitat de resposta.
Feedback de posició: els actuadors elèctrics solen estar equipats amb sensors de posició (com ara potenciòmetres, codificadors o sensors d'efecte Hall) per controlar la posició de l'actuador en temps real. Els sensors retornen el senyal de posició al sistema de control, formant un sistema de control de llaç-tancat que garanteix que l'actuador pugui arribar a la posició objectiu amb precisió.
Unitat de control: la unitat de control rep senyals de control d'un sistema host (com un PLC o DCS) i ajusta l'estat de funcionament del motor en funció dels senyals de retroalimentació. La unitat de control també pot implementar protecció contra sobrecàrregues, protecció límit i altres funcions per garantir el funcionament segur de l'actuador.
Sortida mecànica: el parell, després de la reducció i el control, es transmet finalment a la vàlvula o un altre actuador a través de l'eix de sortida per aconseguir funcions de commutació o regulació. El disseny de l'eix de sortida (per exemple, carrera lineal o rotativa) depèn dels requisits específics de l'aplicació.
