Aktuatoren

Ein Aktuator, auch Stellglied, wandelt Energie in mechanische Bewegung um. Abhängig von der Energiequelle unterscheidet man elektrische, pneumatische, hydraulische und magnetische Aktuatoren. Sie erzeugen lineare oder rotatorische Bewegungen und sind zentrale Bausteine in der Automatisierung, Robotik, dem Maschinenbau und der Fahrzeugtechnik.

Elektrische Aktuatoren umfassen Motoren sowie lineare Antriebe und Servo- oder Schrittmotortechniken. Sie bieten relativ präzise Stellgrößen, gute Regelbarkeit und leisen Betrieb, benötigen jedoch oft mehr Platz oder Energie und erreichen begrenzte Kräfte bei geringer Größe.

Pneumatische Aktuatoren nutzen Druckluft, meist in Zylinden oder Membranen. Sie liefern hohe Geschwindigkeit und einfache Bauweise, haben aber im Vergleich geringere Positioniergenauigkeit und Druckverluste, was die Präzision beeinträchtigt.

Hydraulische Aktuatoren verwenden Flüssigkeiten, bieten hohe Kräfte und gute Gleichmäßigkeit bei schweren Lasten, sind aber komplexer, benötigen Hydraulikkomponenten und Wartung.

Weitere Typen umfassen piezoelektrische, elektroaktive und magnetische Aktuatoren, die feine, schnelle oder spezielle Reaktionen ermöglichen, oft bei Mikrosystemen oder hohen Frequenzen.

Steuerung und Feedback spielen eine wichtige Rolle: Typischerweise werden Aktuatoren durch digitale oder analoge Signale angesteuert und mit Sensoren wie Encodern, Potentiometern oder Lagesensoren feedbackgesteuert, um die Position oder Geschwindigkeit zu regeln. Typische Kennwerte sind Stellweg, Drehmoment oder Kraft, Geschwindigkeit, Stellzeit, Wirkungsgrad und Betriebstemperatur.