हाइड्रोलिक प्रणालियाँ लंबी सेवा अवधि प्रदान करती हैं, लेकिन वे विद्युत प्रणालियों जितनी कुशल नहीं होतीं। विद्युत प्रणालियाँ अधिक कुशल संचालन के साथ सटीक स्थिति, वेग और गति नियंत्रण प्रदान करती हैं। वे आसान डेटा संग्रहण के लिए एक बंद लूप वातावरण में काम करती हैं, और लगभग रखरखाव-मुक्त होती हैं।

दरअसल, जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक रॉड-स्टाइल एक्चुएटर्स उच्च-स्तरीय हाइड्रोलिक्स के बराबर बल प्रदान करने में सक्षम होते जाएंगे, वे कई अनुप्रयोगों में हाइड्रोलिक सिस्टम के लिए अधिकाधिक व्यवहार्य विकल्प बनते जाएंगे। क्षमताओं और सीमाओं का मूल्यांकन करना और उन्हें सिस्टम के लक्ष्यों और उद्देश्यों के साथ संरेखित करना, अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम विकल्प निर्धारित करने में सहायक होगा।

दशकों से, उच्च बल वाले अनुप्रयोगों के लिए हाइड्रोलिक सिलेंडर ही एकमात्र व्यवहार्य तकनीक रहे हैं। हाइड्रोलिक्स मजबूत और अपेक्षाकृत आसानी से तैनात किए जा सकते हैं - साथ ही प्रति इकाई बल की लागत भी कम होती है। इसलिए हाइड्रोलिक सिलेंडरों का इतना उपयोग होना स्वाभाविक है।वास्तव मेंयह लगभग किसी भी भारी वस्तु को शक्ति प्रदान करने का एक विकल्प है जिसे सीधी रेखा में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, चाहे वह तेज हो या धीमी, ऊपर हो या नीचे... जिसमें धातु प्रेस, कन्वेयर बेल्ट, क्रेन, आरी और कई अन्य शामिल हैं।

इलेक्ट्रिक रॉड एक्चुएटर्स (जिन्हें कभी-कभी इलेक्ट्रिक सिलिंडर भी कहा जाता है) हाइड्रोलिक्स के विकल्प के रूप में उपलब्ध नवीनतम गति तकनीक हैं। इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स तुलनात्मक रूप से अधिक लचीले, सटीक और विश्वसनीय होते हैं, और इनकी बल क्षमता लगातार बढ़ती जा रही है।

हाइड्रोलिक प्रणालियों की तुलना में विद्युत प्रणालियों के फायदों को समझना किसी भी अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम विकल्प निर्धारित करने में सहायक होगा। इसके अलावा, रूपांतरण के लिए कुछ महत्वपूर्ण सुझावों को समझना हाइड्रोलिक से विद्युत-चालित अनुप्रयोग में सफल परिवर्तन सुनिश्चित करता है।

हाइड्रोलिक्स: कुछ कमियों वाली एक पुरानी तकनीक

ऑपरेटर जानते हैं कि हाइड्रोलिक मशीनों को कैसे चालू रखना है। फिर भी, कुछ चुनौतियाँ और कमियाँ हैं। हाइड्रोलिक सिस्टम में, यह सवाल नहीं है कि कब लीक होगा या टूटेगा, बल्कि यह है कि कब लीक होगा या टूटेगा। सफाई करना मुश्किल और समय लेने वाला काम है। उत्पादन के पुर्जे या उत्पाद को फेंकना पड़ सकता है। हाइड्रोलिक सिस्टम में कंप्रेसर के लिए अपेक्षाकृत अधिक जगह की आवश्यकता होती है, साथ ही नियमित रखरखाव और मैनुअल चेंजओवर की भी आवश्यकता होती है। इसके अलावा, हाइड्रोलिक सिस्टम शोर करते हैं, तापमान में उतार-चढ़ाव से प्रभावित हो सकते हैं, इनमें सटीक मल्टी-पोजिशन क्षमता नहीं होती है, और ये ओपन लूप में काम करते हैं - जिससे मशीन नियंत्रण के लिए डेटा एकत्र करना जटिल हो जाता है।

बेहतर गति नियंत्रण के लिए इलेक्ट्रिक एक्चुएटर

इंजीनियरों द्वारा हाइड्रोलिक सिलेंडर सिस्टम के बजाय इलेक्ट्रिक एक्चुएटर सिस्टम को चुनने का मुख्य कारण इसकी गति नियंत्रण क्षमताओं में लचीलापन है:

1. स्थिति नियंत्रण — सटीकता के साथ कई स्थितियों पर नियंत्रण
2. वेग नियंत्रण
3. त्वरण और मंदी का नियंत्रण
4. आउटपुट बल का सटीक नियंत्रण
5. इन सभी गति चरों का परिष्कृत, त्वरित नियंत्रण।

सर्वो ड्राइव और मोटर सिस्टम के साथ मिलकर काम करने वाले इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स, स्थिति पर असीमित नियंत्रण की अनुमति देते हैं... और सटीकता और दोहराव क्षमता हाइड्रोलिक सिस्टम की तुलना में कहीं अधिक होती है।

मानक हाइड्रोलिक्स एंड-टू-एंड पोजीशनिंग अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं, लेकिन इन सिलेंडरों के साथ मिड-स्ट्रोक पोजीशनिंग अधिक जटिल होती है और इसके लिए एक कंट्रोल वाल्व और ऑपरेटर की सहायता आवश्यक होती है। मिड-स्ट्रोक पोजीशनिंग ओपन लूप होती है और इसके लिए ऑपरेटर को यह तय करना होता है कि कौन सी पोजीशन स्वीकार्य है। इसके अलावा, गति नियंत्रण एक कंट्रोल वाल्व के माध्यम से किया जाता है और इसके लिए भी ऑपरेटर को अनुप्रयोग के लिए स्वीकार्य गति निर्धारित करनी होती है... हालांकि सटीक गति सेटिंग तक पहुंचना अक्सर मुश्किल होता है।

एक बार गति सेटिंग समायोजित हो जाने के बाद, हाइड्रोलिक सिलेंडर से आवश्यक दबाव बल आउटपुट को प्रेशर वाल्व के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। इसके लिए आमतौर पर ऑपरेटर को लक्षित बल सेट करना पड़ता है। इसके अलावा, घिसे हुए सील, रिसाव, दबाव में गिरावट और पंप के कारण होने वाले उतार-चढ़ाव के साथ-साथ अन्य रखरखाव संबंधी कारकों के कारण हाइड्रोलिक सिलेंडर की स्थिति, गति और बल की पुनरावृत्ति क्षमता कम हो जाती है। ऐसे उत्पादन वातावरण में जहां तेल की गुणवत्ता और चिपचिपाहट तापमान के साथ घटती-बढ़ती रहती है, वहां दैनिक या मासिक (और वार्षिक तो और भी कम) पुनरावृत्ति योग्य प्रदर्शन प्राप्त करना कठिन है। इसलिए, लक्षित प्रदर्शन स्तर प्राप्त करने के लिए ऑपरेटर के निरंतर हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है।

सर्वो-ग्रेड वेग नियंत्रण सटीक है

सर्वो नियंत्रण प्रणालियों के साथ विद्युत एक्चुएटर्स के संयोजन से और भी अधिक लाभ मिलते हैं। कई अक्षों को नियंत्रित करने में सक्षम सर्वो नियंत्रक आसानी से उपलब्ध हैं। जटिल बहु-अक्षीय विन्यासों में नियंत्रकों और विद्युत एक्चुएटर्स को आसानी से (और कम लागत में) समन्वित किया जा सकता है। एक या अधिक विद्युत एक्चुएटर्स की गति को सटीक और निरंतर रूप से नियंत्रित किया जा सकता है - और लक्ष्य स्थिति को पार किए बिना या रुके बिना एक गति से दूसरी गति में आसानी से परिवर्तित किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, त्वरण और मंदी का सर्वो नियंत्रण विद्युत एक्चुएटर्स को अचानक रुकने या झटके से चलने से रोकता है। इससे मशीन-फ्रेम के तत्वों पर तनाव कम होता है और झटकों को सहन करने के लिए संरचनाओं को अत्यधिक मजबूत बनाने की आवश्यकता नहीं रहती। सभी गतिविधियाँ सुचारू होंगी, जिससे विद्युत एक्चुएटर्स उन महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में सुचारू गति प्रदान कर सकेंगे जहाँ मशीन कंपन अस्वीकार्य है या प्रक्रिया की गति को सीमित कर सकता है।

सर्वो सिस्टम में, एक्चुएटर द्वारा उत्पन्न बल को सर्वोमोटर में प्रवाहित धारा के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। सर्वो नियंत्रकों का धारा पर सटीक नियंत्रण होने के कारण, लगभग सभी विद्युत एक्चुएटर कार्य बिंदु पर बल उत्पादन का सटीक और दोहराने योग्य नियंत्रण प्रदान करते हैं।

इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स की एक और महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि वे सभी मोशन-प्रोफाइल वेरिएबल्स का प्रोग्रामेबल कंट्रोल प्रदान कर सकते हैं। इसके परिणामस्वरूप, ऑपरेटर को केवल यू-फ्रंट डिज़ाइन के समय ही हस्तक्षेप करना होता है ताकि लक्ष्य प्रदर्शन वेरिएबल्स को पीएलसी या अन्य कंट्रोलर के प्रोग्रामिंग वातावरण में स्थापित किया जा सके। एक बार सेट हो जाने के बाद, ऑपरेशन दिन-प्रतिदिन, महीने-दर-महीने और साल-दर-साल दोहराया जाता है। उपकरणों पर लगे ह्यूमन मशीन इंटरफेस (एचएमआई) स्क्रीन किसी भी समय स्थिति, वेग, बल और त्वरण एवं मंदी को प्रदर्शित कर सकते हैं (और उन्हें समायोजित करने की अनुमति भी देते हैं) जिससे मशीन में अधिकतम लचीलापन आता है।