actuator là gì

Giới thiệu về Actuator

Actuator là một thiết bị truyền động được sử dụng để điều khiển hoạt động của một hệ thống cơ khí hoặc điện tử. Nó có thể được sử dụng để di chuyển, xoay hoặc thay đổi hướng của các bộ phận trong hệ thống, như van, bơm, động cơ, cánh quạt và nhiều thiết bị khác.

Là một phần quan trọng của hầu hết các hệ thống tự động hóa trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm ngành công nghiệp dầu khí, điện, điện tử, ô tô, hóa chất, và nhiều ngành công nghiệp khác. Chúng giúp tăng hiệu quả hoạt động, độ chính xác và độ tin cậy của các hệ thống, đồng thời giảm thiểu thời gian và chi phí bảo trì và sửa chữa.

Actuator valve là gì?

Actuator valve (còn được gọi là van truyền động) là một thiết bị truyền động được sử dụng để điều khiển động cơ hoặc bơm trong hệ thống đường ống. Nó được gắn trên van và có khả năng mở và đóng van bằng cách sử dụng lực của động cơ hoặc bơm.Chúng cấp khả năng tự động hóa cho các quy trình công nghiệp, giảm thiểu sự can thiệp của con người và nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống. Có hai loại actuator valve chính là pneumatic actuator valve (bộ truyền động khí nén) và electric actuator valve (bộ truyền động điện).

2 loại Actuator phổ biến

Có 2 loại actuator phổ biến hiện nay là điều khiển bằng điện và điều khiển bằng khí nén mỗi loại đều có những đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm riêng dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu về từng loại:

Thiết bị truyền động khí nén 

Định nghĩa Pneumatic Actuator

Là một loại thiết bị truyền động sử dụng khí nén để điều khiển van. Nó hoạt động bằng cách sử dụng áp suất khí nén để di chuyển một piston, từ đó truyền động đến van và điều khiển lưu lượng chất lỏng hoặc khí. Nó thường được sử dụng trong các hệ thống công nghiệp để điều khiển các van trong quá trình sản xuất, vận chuyển, lưu trữ hoặc xử lý chất lỏng và khí.

Có 2 dạng bộ truyền động khí nén phổ biến đó là bộ truyền động khí nén tác động đơn và bộ truyền động khí nén tác tộng kép. Các ứng dụng phổ biến của pneumatic actuator bao gồm trong ngành dầu khí, hóa chất, thực phẩm và nước uống.

Các loại van điều khiển khí nén thông dụng

• Van bướm điều khiển khí nén tác động đơn, tác động kép
• Van bi điều khiển khí nén tác động đơn, tác động kép
• Van cầu điều khiển khí nén tác động đơn, tác động kép
• Van cổng điều khiển khí nén tác động đơn, tác động kép

Ưu và nhược điểm Pneumatic Actuator

Ưu điểm

• Giá thành thấp: So với các loại khác thì bộ truyền động khí nén có giá thành rẻ hơn, điều này làm cho nó được ưa chuộng trong các ứng dụng công nghiệp.
• Độ bền cao: Thường được làm bằng các vật liệu chịu được áp suất cao và độ bền cơ học, do đó có thể hoạt động ở môi trường khắc nghiệt.
• Hoạt động ổn định: Được thiết kế để hoạt động ổn định và có độ chính xác cao, cho phép điều chỉnh các thiết bị khác nhau trong hệ thống điều khiển.
• Dễ bảo trì: Không cần bảo trì thường xuyên, và việc bảo trì định kỳ cũng khá đơn giản, dễ dàng.
• An toàn: Không cháy nổ và không có điện áp, giúp đảm bảo an toàn cho nhân viên và tránh các tai nạn xảy ra trong quá trình hoạt động.

Nhược điểm

• Không thể điều chỉnh tốc độ chính xác: Vì làm việc bằng khí nén nên không thể điều chỉnh tốc độ chính xác, đặc biệt là khi sử dụng trong ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.
• Độ ồn: Có thể gây ra tiếng ồn và rung động, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tiện nghi của một số ứng dụng.
• Tính linh hoạt thấp: Thường được sử dụng để thực hiện các chuyển động cơ bản như mở hoặc đóng van. Nó không thể được sử dụng để thực hiện các chuyển động phức tạp và đa chiều.

Thiết bị truyền động điện

Định nghĩa Electric Actuator

Là một thiết bị truyền động sử dụng điện để điều khiển động cơ hoặc bơm trong hệ thống điều khiển quy trình hoặc hệ thống xử lý nước. Nó có thể được kết nối với các thiết bị điều khiển bằng tín hiệu điện như dòng điện xoay chiều (AC) hoặc dòng điện một chiều (DC).

Electric Actuator có thể được lập trình để hoạt động theo nhiều chế độ khác nhau và có thể được điều khiển từ xa bằng các thiết bị điều khiển từ xa như máy tính hoặc điện thoại thông minh.  Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng quy trình công nghiệp và hệ thống xử lý nước.

Các loại van điều khiển điện thông dụng

• Van bướm điều khiển điện, tuyến tính
• Van bi điều khiển điện, tuyến tính
• Van cổng điều khiển điện, tuyến tính
• Van cầu điều khiển điện, tuyến tính

Ưu và nhược điểm Electric Actuator

Ưu điểm

• Độ chính xác cao: Bộ truyền động điện được điều khiển bằng điện nên độ chính xác rất cao. Nó có thể đáp ứng được yêu cầu chính xác trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.
• Điều khiển thuận tiện: Bộ truyền động điện có thể được điều khiển từ xa bằng các hệ thống điều khiển tự động, hoặc được điều khiển thông qua máy tính hoặc các thiết bị điện tử khác. Việc điều khiển thuận tiện giúp cho quá trình hoạt động được thực hiện dễ dàng và nhanh chóng.
• Khả năng thích ứng: Bộ truyền động điện có khả năng thích ứng với nhiều loại van và ứng dụng khác nhau. Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, xử lý nước, điều khiển tàu thủy và các hệ thống điều khiển quy trình khác.
• Bảo trì dễ dàng: Bộ truyền động điện có cấu trúc đơn giản và không yêu cầu bảo trì thường xuyên.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với bộ truyền động khí nén.
• Cần có nguồn điện để hoạt động, do đó nếu có mất điện hoặc sự cố với hệ thống điện, actuator sẽ không hoạt động.
• Độ bền của thiết bị điện thường thấp, do đó cần thường xuyên bảo trì và sửa chữa.
• Trong trường hợp cần thay thế motor, việc thay thế có thể khá phức tạp và đắt đỏ.
• Bộ truyền động nhiệt dễ gây cháy nổ môi trường cần hoạt động trong môi trường hạn chế sinh nhiệt

So sánh Pneumatic và Electric Actuator

Lực và thời gian đáp ứng:

Bộ truyền đông khí nén: Có 1 lực và tốc độ đóng mở van nhanh hơn rất nhiều tuy nhiên độ chính xác trong điều khiển thấp hơn

Bộ truyền động điện: Có 1 lực đẩy và độ chính xác cao hơn

Chi phí đầu tư:

Bộ truyền đông khí nén: Có Chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn

Bộ truyền động điện: Có chi phí đầu tư cao hơn, tuy nhiên, nếu xét đến tổng chi phí trong thời gian dài có thể trở nên tiết kiệm hơn do chi phí bảo trì, sửa chữa thường xuyên của.

Chi phí bảo trì, thay thế, sửa chữa:

Chi phí vân hành, bảo trì, sửa chữa của bộ truyền động điện thường cao hơn so với bộ truyền động khí nén

Phát sinh nhiệt trong quá trình vận hành:

Bộ truyền đông khí nén: Có khả năng chống nước và môi trường có độ ẩm cao tốt 

Bộ truyền động điện: Thường phát sinh nhiệt nhiều trong quá trình vận hành. Khả năng chống nước và môi trường có độ ẩm cao không tốt bằng.

Các vấn đề, trục trặc khi vận hành:

Bộ truyền đông khí nén: Thường gặp các vấn đề về ồn và rung.

Bộ truyền động điện: có thể gặp các vấn đề liên quan đến điện, từ và cần phải được đặt gần nguồn điện.

Mô-men xoắn:

Bộ truyền động điện có mô-men xoắn lớn hơn so với bộ truyền đông khí.

Điều khiển:

Bộ truyền động điện  có tính năng điều khiển chính xác hơn và linh hoạt hơn nhiều so với bộ truyền động khí

Chức năng chính của Actuator

Actuator là thiết bị tự động hoá được sử dụng để điều khiển động cơ hoặc các thiết bị khác trong quá trình sản xuất hoặc vận hành. Chức năng chính của nó là chuyển động từ tín hiệu điều khiển đưa vào từ hệ thống điều khiển, sau đó áp dụng lực để đưa thiết bị đó vào trạng thái mong muốn.

Các chức năng chính của Actuator dựa trên các yếu tố như sau:

• Tự động ngắt khi hết hành trình: Chức năng tự động ngắt khi đạt đến vị trí cần thiết, tránh tình trạng quá tải hoặc đưa thiết bị vào trạng thái không mong muốn.
• Chức năng an toàn: Được thiết kế với các tính năng an toàn như chức năng tự động dừng lại khi gặp sự cố, giảm thiểu các nguy cơ tai nạn trong quá trình vận hành.
• Điều khiển quá trình từ xa: Có thể được điều khiển từ xa bằng các thiết bị điều khiển như bộ điều khiển PLC hoặc bộ điều khiển từ xa, giúp tăng tính linh hoạt trong quá trình vận hành.

Tùy thuộc vào loại, bộ truyền động còn có thể có các chức năng khác như điều chỉnh tốc độ, kiểm soát vị trí, hoặc giảm thiểu tiếng ồn và rung động trong quá trình vận hành.

Sự giống và khác nhau giữa Van tự động và Van tay

Định nghĩa và nguyên lý hoạt động của Van tự động và Van tay

Van tay: là loại van được điều khiển bằng tay thông qua bộ phận tay quay hoặc tay nắm để mở hoặc đóng dòng chất lưu. Khi quay tay, vật liệu cơ khí bên trong van sẽ hoạt động để đóng hoặc mở van. Van tay thường được sử dụng cho các ứng dụng dân dụng, công nghiệp nhẹ và các hệ thống với áp suất thấp.

Van tự động: là loại van được điều khiển bằng một hệ thống điện, khí nén, nước hoặc dầu. Van tự động có thể hoạt động một cách tự động hoặc được điều khiển từ xa. Khi nhận được tín hiệu, hệ thống điện hoặc khí nén sẽ kích hoạt van, mở hoặc đóng dòng chất lưu. Van tự động thường được sử dụng cho các hệ thống lớn với áp suất cao hoặc ứng dụng đòi hỏi tính chính xác cao.

Ưu điểm và nhược điểm của từng loại van

Van tay: Ưu điểm của van tay là giá thành rẻ, dễ sử dụng và bảo trì. Tuy nhiên, van tay có thời gian đóng/mở chậm, áp suất giảm khi van mở, và không thể điều khiển từ xa.

Van tự động: Ưu điểm của van tự động là có thể hoạt động ổn định và chính xác, có thể điều khiển từ xa, giảm thời gian đóng/mở, và giữ áp suất ổn định khi van mở. Nhược điểm của van tự động là chi phí đầu tư cao hơn và phức tạp hơn để bảo trì.

Sự giống và khác nhau giữa Electric Actuator và Pneumatic Actuator

Giống nhau:

• Cả 2 đều là thiết bị điều khiển và thực hiện chức năng điều khiển van hoặc ổ đĩa khác.
• Cả hai đều có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.
• Cả hai đều có thể được điều khiển từ xa thông qua một bộ điều khiển.

Khác nhau:

• Cơ chế hoạt động: Pneumatic Actuator sử dụng khí nén để tạo lực, trong khi Electric Actuator sử dụng điện để tạo lực.
• Độ chính xác: Electric Actuator có độ chính xác cao hơn so với Pneumatic Actuator, do đó nó thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.
• Tính linh hoạt: Electric Actuator có tính linh hoạt cao hơn so với Pneumatic Actuator, do có khả năng điều chỉnh và kiểm soát tốc độ, hướng và vị trí.
• Chi phí: Chi phí đầu tư ban đầu của Electric Actuator cao hơn so với Pneumatic Actuator, nhưng chi phí bảo trì và sửa chữa thường thấp hơn.

Các yếu tố cần lưu ý khi lựa chọn Actuator

Khi lựa chọn actuator, có nhiều yếu tố cần lưu ý để đảm bảo tính hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống điều khiển. Các yếu tố chính bao gồm:

Xét về toàn bộ hệ thống: Trước khi chọn cần xác định đặc tính và yêu cầu của hệ thống cần điều khiển. Các yếu tố như áp suất, dòng điện, lưu lượng, nhiệt độ, vật liệu, môi trường hoạt động… để chọn được loại phù hợp.

Xét về lực, thời gian đáp ứng: Lực và thời gian đáp ứng cần phải phù hợp với yêu cầu của hệ thống điều khiển. Nếu yêu cầu chuyển động nhanh và mạnh, thì actuator có lực và thời gian đáp ứng cao sẽ phù hợp hơn.

Xét về chi phí đầu tư: Chi phí đầu tư cần được tính toán và so sánh với ngân sách của dự án. Các yếu tố như giá thành, tiền điện, tiền khí nén, chi phí lắp đặt, tối ưu hóa hệ thống… cần được tính toán và đánh giá để chọn được thiết bị có chi phí đầu tư phù hợp.

Xét về chi phí bảo dưỡng và sửa chữa: Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa cũng là yếu tố quan trọng cần được xem xét khi lựa chọn. Các yếu tố như độ bền, độ tin cậy, khả năng thay thế linh kiện… cần được xác định để chọn được thiết bị có chi phí bảo dưỡng và sửa chữa thấp nhất.

Việc lựa chọn actuator phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điều khiển, đồng thời giảm thiểu chi phí đầu tư và chi phí bảo dưỡng sửa chữa trong quá trình vận hành. Cần lưu ý các điểm trên để lựa chọn loại phù hợp cho hệ thống của bạn nhất

Tổng kết bài viết và báo giá actuator

Như đã trình bày ở các phần trước, Pneumatic và Electric đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng mà chúng ta có thể lựa chọn loại Actuator phù hợp. Khi lựa chọn, chúng ta cần xét đến các yếu tố như toàn bộ hệ thống, lực và thời gian đáp ứng, chi phí đầu tư, chi phí bảo trì và sửa chữa. Ngoài ra, chúng ta cũng cần xem xét môi trường hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, chất lỏng hoặc khí, v.v.

Báo giá Actuator sẽ phụ thuộc vào, các yếu tố kỹ thuật và các yếu tố môi trường liên quan. Mỗi yếu tố khác nhau đề sẽ ảnh hưởng đến giá cả của từng loại, tim hiểu thêm thông tin chi tiết của từng loại xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để gặp trực tiếp chuyên vân tư vấn, và nhận báo giá sớm nhất cho từng sản phẩm các bạn quan tâm. Chân thành cảm ơn đã theo dõi bài viết.

Một số loại Actuator khác:

• Thiết bị truyền động mã HS, Thiết bị truyền động điện Mã HS
• Thiết bị truyền động tuyến tính
• thiết bị truyền động quay