Actuator là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng trong công nghiệp

1. Actuator là gì?

Actuator hay còn gọi là bộ truyền động, là thiết bị có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng (điện, khí nén hoặc thủy lực) thành chuyển động cơ học. Nhờ actuator, các cơ cấu như van công nghiệp, cánh cửa, hoặc piston có thể tự động đóng mở, điều chỉnh vị trí hoặc lưu lượng theo tín hiệu điều khiển từ hệ thống trung tâm.

Hiểu một cách đơn giản: nếu cảm biến và bộ điều khiển (controller) là “bộ não” của hệ thống, thì actuator chính là “cánh tay” thực hiện hành động, giúp mọi thao tác diễn ra tự động, chính xác và an toàn.

2. Cấu tạo của actuator

Một bộ truyền động actuator cơ bản gồm các thành phần chính:

• Nguồn năng lượng: có thể là điện, khí nén hoặc thủy lực.

• Cơ cấu truyền động: bánh răng, trục quay hoặc piston, giúp chuyển đổi năng lượng thành chuyển động cơ học.

• Bộ cảm biến hành trình (limit switch): xác định vị trí đóng/mở hoặc góc quay.

• Bộ điều khiển (controller): nhận tín hiệu từ hệ thống và điều khiển hoạt động actuator.

Cấu tạo này giúp actuator hoạt động ổn định, đáp ứng nhanh và phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp khác nhau.

3. Nguyên lý hoạt động của actuator

Nguyên lý hoạt động của actuator dựa trên việc nhận tín hiệu đầu vào (từ bộ điều khiển hoặc PLC) rồi biến tín hiệu đó thành chuyển động quay hoặc tịnh tiến.

Ví dụ: khi bộ điều khiển gửi tín hiệu mở van, actuator sẽ kích hoạt mô-tơ hoặc xy-lanh, xoay trục hoặc đẩy piston để mở van đến một góc nhất định. Khi đạt vị trí mong muốn, cảm biến hành trình sẽ phản hồi lại hệ thống, giúp kiểm soát chính xác trạng thái đóng/mở của thiết bị.

4. Phân loại actuator phổ biến hiện nay

Tùy vào nguồn năng lượng và ứng dụng, actuator được chia thành 3 loại chính:

4.1. Actuator điện (Electric Actuator)

Sử dụng năng lượng điện để tạo ra chuyển động quay hoặc đẩy.

• Ưu điểm: chính xác, dễ điều khiển, ít bảo trì, hoạt động êm ái.

• Ứng dụng: điều khiển van bi, van bướm, van cầu trong hệ thống nước, HVAC, tự động hóa nhà máy.

4.2. Actuator khí nén (Pneumatic Actuator)

Dùng áp suất khí nén để tạo lực quay hoặc lực đẩy.

• Ưu điểm: phản hồi nhanh, an toàn trong môi trường dễ cháy nổ, giá thành hợp lý.

• Ứng dụng: van bướm khí nén, van bi khí nén, hệ thống hơi và khí nén công nghiệp.

4.3. Actuator thủy lực (Hydraulic Actuator)

Sử dụng áp lực dầu thủy lực để tạo ra lực cơ học rất lớn.

• Ưu điểm: chịu tải cao, hoạt động ổn định trong điều kiện khắc nghiệt.

• Ứng dụng: máy ép, thiết bị nâng hạ, hệ thống dầu khí và công nghiệp nặng.

5. Ứng dụng của actuator trong công nghiệp

Actuator xuất hiện ở hầu hết các lĩnh vực tự động hóa hiện nay, đặc biệt là:

• Hệ thống đường ống: điều khiển đóng mở van công nghiệp.

• Ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm: kiểm soát chính xác lưu lượng và áp suất.

• Ngành năng lượng: vận hành van hơi, van dầu, hoặc van điều tiết nhiệt.

• Hệ thống HVAC và xử lý nước: giúp tối ưu hóa dòng chảy và tiết kiệm năng lượng.

Nhờ actuator, các quy trình sản xuất trở nên an toàn hơn, tiết kiệm nhân lực và đạt hiệu suất cao hơn.

6. Ưu điểm khi sử dụng actuator

• Tăng mức độ tự động hóa, giúp vận hành liên tục và ổn định.

• Giảm rủi ro sai sót do thao tác thủ công.

• Tối ưu năng lượng và chi phí vận hành.

• Dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển như PLC, SCADA hoặc IoT.

7. Lưu ý khi chọn actuator

Khi lựa chọn actuator, người dùng cần cân nhắc:

• Loại van sử dụng: van bi, van cầu, hay van bướm.

• Nguồn năng lượng sẵn có: điện, khí nén, hay thủy lực.

• Điều kiện môi trường: nhiệt độ, độ ẩm, khả năng chống cháy nổ.

• Yêu cầu về tốc độ và lực: đóng mở nhanh hay chậm, lực momen lớn hay nhỏ.

Lựa chọn đúng actuator giúp hệ thống vận hành ổn định, bền bỉ và tiết kiệm chi phí bảo trì.

8. Mua actuator chính hãng ở đâu?

Để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ thiết bị, nên lựa chọn actuator chính hãng, có chứng nhận CO-CQ, bảo hành rõ ràng.

Công ty TNHH Kỹ Thuật Space (Space Tech) là đơn vị chuyên phân phối các loại actuator điện, actuator khí nén và van công nghiệp từ các thương hiệu uy tín như OMC, AYVAZ, Valsteam ADCA.
Chúng tôi cung cấp giải pháp đồng bộ, phù hợp với từng ứng dụng thực tế trong nhà máy, cùng dịch vụ kỹ thuật tận nơi và hỗ trợ sau bán hàng chuyên nghiệp.

Kết luận

Actuator (bộ truyền động) là thành phần không thể thiếu trong các hệ thống tự động hóa hiện đại, giúp chuyển đổi tín hiệu điều khiển thành chuyển động cơ học chính xác.
Việc lựa chọn đúng loại actuator phù hợp sẽ giúp tối ưu hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an toàn vận hành.

Nếu bạn cần tư vấn hoặc tìm hiểu thêm về các loại actuator điện, khí nén hoặc thủy lực, hãy liên hệ Space Tech – đối tác kỹ thuật đáng tin cậy trong lĩnh vực van và thiết bị tự động hóa công nghiệp.