Η αρχή λειτουργίας του μοτέρ Actuator
To μοτέρ τύπου actuator έχει σαν βασική αρχή τη μετατροπή της
περιστροφικής κίνησης σε γραμμική κίνηση. Η κίνηση προκαλείται από το
μοτέρ και επιτυγχάνεται με την περιστροφική κίνηση ενός συμπλέγματος
γραναζιών σε έναν κύλινδρο, που βρίσκεται μέσα σε έναν άλλον κύλινδρο.
Οι δύο κύλινδροι συνδέονται μεταξύ τους σπειρωματικά.
Η εκτόνωση της περιστροφικής κίνησης του ενός μέσα στον άλλον, έχει
ως αποτέλεσμα την επιμήκυνση του συμπλέγματος των δύο κυλίνδρων, άρα
έχουμε γραμμική κίνηση σε αύξοντα βαθμό.
Με αντίθετη κίνηση του μοτέρ έχουμε το αντίστροφο αποτέλεσμα, δηλαδή ελάττωση του συνολικού μήκους του συμπλέγματος.
Η γραμμική αύξηση ή ελάττωση του τηλεσκοπικού σκάφους των δύο
κυλίνδρων, σε συνδυασμό με τη στερέωσή τους στην πολική βάση του
κατόπτρου (polar mount), έχει ως αποτέλεσμα τη μετακίνηση του κατόπτρου
πάνω στο τόξο των δορυφόρων.
Η κίνηση του μοτέρ προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση (άρα και κατ’
επέκταση, η κίνηση του κατόπτρου ανατολικά ή δυτικά) επιτυγχάνεται με
την εφαρμογή μιας τάσης 36V στα άκρα του.
H συσκευή που παρέχει αυτήν την τάση ονομάζεται Positioner.
Αναστροφή της πολικότητας της συγκεκριμένης τάσης, προκαλεί κίνηση προς
την αντίθετη κατεύθυνση.
Πέραν από την απλή κίνηση του μοτέρ προς τη μία ή την άλλη
κατεύθυνση, υπάρχει η ανάγκη ελεγχόμενης κίνησης του κεραιοσυστήματος σε
προκαθορισμένα σημεία, που αντιστοιχούν σε θέσεις δορυφόρων. Αυτό
επιτυγχάνεται με την παραγωγή παλμών επιστροφής, που δημιουργούνται με
την ταυτόχρονη κίνηση του μοτέρ και αναγνωρίζονται από όλα τα σύγχρονα
positioner.
Καθώς το μοτέρ κινείται, έχουμε ταυτόχρονη περιστροφή και μιας
ροδέλας στο κάτω μέρος του σταθερού σκάφους του actuator. Πάνω σε αυτήν,
περιμετρικά, είναι τοποθετημένοι ανά τακτά διαστήματα μικροσκοπικοί
μαγνήτες. Πολύ κοντά στην περίμετρο της ροδέλας, βρίσκεται μια μαγνητική
επαφή που παρουσιάζει την εξής ιδιότητα.
Σε κατάσταση ηρεμίας, η μαγνητική επαφή είναι ανοικτή και δεν
κλείνει κύκλωμα - και άρα δεν διέρχεται ρεύμα στο εσωτερικό της. Όταν
όμως στα άκρα της τοποθετηθεί ένας μαγνήτης, αυτή έλκεται από το
μαγνήτη, με αποτέλεσμα να έρθει σε επαφή με το άλλο άκρο της γραμμής,
ώστε το κύκλωμα να κλείσει και να διέλθει ρεύμα στο εσωτερικό της. Όλο
αυτό το μαγνητικό – μηχανικό σύστημα ονομάζεται Reed Sensor.
Εάν τώρα στα άκρα του Reed Sensor εφαρμοστεί μια συνεχής τάση,
καθώς περνάνε οι μικροσκοπικοί μαγνήτες της ροδέλας από δίπλα τους,
παρουσιάζεται το εξής φαινόμενο. Κάθε φορά που περνά ο μικροσκοπικός
μαγνήτης μπροστά από το Reed Senor, η τάση πιάνει μια μέγιστη τιμή
(κλειστό κύκλωμα), ενώ όταν απομακρύνεται, το κύκλωμα ανοίγει και η τάση
απότομα μηδενίζεται. Το φαινόμενο αυτό επαναλαμβάνεται κάθε φορά που
περνά ένας μικροσκοπικός μαγνήτης από την περιοχή του Reed Sensor.
Με δεδομένο ότι οι αποστάσεις των μαγνητών πάνω στη ροδέλα είναι
ίσες και ότι η τάση στα άκρα του Reed Sensor είναι συνεχώς σταθερή,
δημιουργείται ένας τετραγωνικός παλμός, του οποίου το πλάτος καθορίζεται
από την τάση που εφαρμόζεται στα άκρα της μαγνητικής επαφής, ενώ η
περίοδός του εξαρτάται από το πλήθος των μικρών μαγνητικών τμημάτων που
βρίσκονται πάνω στη ροδέλα.
Η μαγνητική επαφή συνδέεται άμεσα με το positioner, μέσω δισύρματης
γραμμής. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλήθος των μαγνητών, τόσο ακριβέστερα
μπορεί να γίνει αντιληπτή από το positioner η εκάστοτε θέση του μοτέρ
(και κατ’ επέκταση, η θέση του κατόπτρου).
Πέρα από την κίνηση της μαγνητικής ροδέλας, έχουμε και την
ταυτόχρονη κίνηση δύο άλλων ροδελών, που μπορούν με μια συγκεκριμένη
προεξοχή που παρουσιάζουν στην περίμετρό τους, να ελέγξουν δύο διακόπτες
(κατά την κίνηση προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση). Οι διακόπτες
παίζουν το ρόλο του μηχανικού ορίου, έτσι ώστε εάν ανοίξει κάποιος από
αυτούς, να διακόπτεται η παροχή των 36V προς το μοτέρ, άρα και η
συνολικότερη κίνησή του.
Η τοποθέτηση μηχανικού ορίου σε μοτέρ τύπου actuator είναι πολύ
σημαντική, γιατί αποφεύγεται η προσπάθεια κίνησής του, όταν σπειρωματικά
είναι αδύνατο να συμπτυχθεί ή εκτονωθεί (άρα δεν ζορίζεται). Επίσης,
κατά την εκτόνωση είναι πιο πιθανό να εξαντληθεί πρώτα το μηχανικό όριο
κίνησης της πολικής βάσης (polar mount), με προφανές αποτέλεσμα τη
στρέβλωση μέρους της ή πιθανή καταπόνηση της επιφάνειας του κατόπτρου.
