Ein schneller Aktuator ist eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, die zu extrem schnellen Aktivierungszeiten fähig ist. Das Konzept der schnellen Betätigung ist jedoch etwas subjektiv und schwer genau zu definieren, da Standards und Erwartungen von Branche zu Branche unterschiedlich sind. Es wird allgemein akzeptiert, dass Betätigungszeiten von 10 Millisekunden oder weniger als schnelle Betätigung gelten. Diese Geräte werden in Anwendungen wie der Ventilbetätigung in Kraftfahrzeugen, der Postsortierung und der Explosionsunterdrückung verwendet, bei denen blitzschnelle Reaktionszeiten erforderlich sind. Schnelle Aktuatortypen, die dieser Beschreibung entsprechen, sind typischerweise elektromagnetische Solenoidvarianten, da mechanische Aktuatoren im Allgemeinen nicht für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb geeignet sind.
Viele mechanische Anwendungen erfordern eine Fernaktivierung von Systemkomponenten bei Geschwindigkeiten, die mit herkömmlichen Betätigungsvorrichtungen nicht möglich sind. Die durchschnittliche Reaktionszeit eines herkömmlichen Magnetventils beträgt etwa 30 bis 50 Millisekunden, was zwar schnell, aber für Hochgeschwindigkeitsanwendungen nicht annähernd schnell genug ist. Geräte wie elektromagnetische Automobilventilsysteme erfordern Reaktionszeiten von 10 Millisekunden oder weniger, was einen sehr schnellen Aktuator erfordert.
Um diese schnellen Reaktionszeiten zu erreichen, muss das Design eines schnellen Aktuators an zwei grundlegende Aspekte angepasst werden: Betätigungskraft und Hublänge. Die Betätigungskraft ist die physikalische Anziehungskraft des elektromagnetischen Feldes, das verwendet wird, um den Magnetkolben zu aktivieren. Je stärker das Feld ist, desto schneller reagiert der Kolben und desto kürzer ist die Reaktionszeit. Offensichtlich müssen das Kolbendesign und die verwendeten Materialien sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um diese Verfeinerungen zu maximieren.
Die zweite Methode zur Beschleunigung der Ansprechzeiten des Aktuators ist die Reduzierung der Kolbenhublänge. Je kürzer der Weg ist, den der Kolben zurücklegen muss, um den Zyklus abzuschließen, desto kürzer ist die Reaktionszeit. Diese Maßnahme erfordert auch, dass sowohl beim Elektromagneten als auch bei den von ihm betätigten Geräten ein bestimmter Satz von Konstruktionsparametern angewendet wird. Alle konstruktiven und konstruktiven Abstriche bei der Umsetzung dieser Parameter lohnen sich jedoch in der Regel, da schnelle Stellzeiten von unter 0.2 Millisekunden durchaus möglich sind. Dies macht den Hochgeschwindigkeits-Magnetantrieb zur idealen Wahl für Anwendungen wie Postsortierverteiler, elektronische Ventilsteuerungen und explosionsunterdrückende Verteiler.
Die Familie der mechanischen Antriebe ist generell vom Einlauf in die schnellen Antriebe ausgenommen. Herkömmliche hydraulische, pneumatische und elektromechanische Aktuatoren können aufgrund der ihrem Betrieb inhärenten Trägheits- und Reibungskräfte einfach nicht die erforderlichen Reaktionszeiten von unter 10 Millisekunden erzeugen. Bis diese Einschränkungen überwunden sind, wird der Elektromagnet die einzige wirklich schnelle Aktuatoroption für anspruchsvolle Hochgeschwindigkeitsanwendungen bleiben.