Actionneurs électromagnétiques: types et applications

Dans la production et dans la vie quotidienne, l'automatisation est activement utilisée. Pour cela, des actionneurs de différents types sont utilisés, hydrauliques, pneumatiques et électriques. De tels dispositifs incluent, désactivent, modifient le mode de fonctionnement des mécanismes, systèmes et dispositifs. Dans cet article, nous examinerons certains actionneurs électromagnétiques.

Actionneurs

Propulser divers mécanismes à l'aide de moteurs électriques et d'actionneurs électromagnétiques. Par exemple, les moteurs électriques sont utilisés pour le contrôle automatique ou semi-automatique des vannes, les soi-disant vannes d'arrêt sur les pipelines, comme le gaz, pneumatique, l'approvisionnement en eau et autres.

Le principe de fonctionnement de l'actionneur électromagnétique est d'effectuer un travail avec un champ magnétique pour déplacer le noyau associé aux actionneurs.

Appareil général

Si nous considérons les actionneurs électromagnétiques sous une forme générale, ils consistent en:

1. Bobines.

2. Le noyau magnétique.

3. Mécanismes et systèmes de travail connexes.

Sous la bobine, on entend un appareil électromagnétique - une bobine enroulée sur un mandrin avec un fil de cuivre, à l'intérieur de laquelle se trouve un noyau. Un autre nom est un solénoïde. Même appareil a un relais.

En dehors du solénoïde, un circuit magnétique peut être localisé, le soi-disant culasse ferromagnétique, elle est nécessaire pour amplifier et diriger les forces magnétiques.

Lorsqu'un courant électrique traverse la bobine, un champ magnétique apparaît, les éléments métalliques de la partie exécutive (ancre ou noyau) sont aspirés et certains travaux sont effectués. Ainsi, le courant électrique est converti en mouvement de translation, et de tels actionneurs peuvent être appelés entraînement électrique de translation.

Il convient de noter que l'industrie fabrique les deux appareils pour fonctionner dans des circuits CC et CA. En principe, les actionneurs électromagnétiques, qui contiennent des redresseurs dans leur conception, sont largement utilisés dans les circuits CA. Cela est dû au fait que les électroaimants à courant continu développent plus de traction et ont une plus grande stabilité aux mêmes dimensions qu'un électroaimant à courant alternatif, et sont également moins chers à fabriquer.

Il convient également de noter que la plupart des représentants de l'entraînement électromagnétique sont limités à deux positions finales du noyau, telles que «marche» / «arrêt».

Voyons où se trouvent de tels actionneurs, commençons par ce qui se trouve le plus souvent dans la vie quotidienne, puis considérons les dessins industriels.

Relais solénoïde de démarreur ICE

Dans les voitures, un démarreur est utilisé pour démarrer le moteur - un puissant entraînement électrique CC. Il y a deux tâches qui doivent être résolues pour son fonctionnement:

1. Un démarreur est un moteur électrique assez puissant, sa puissance, selon le moteur lancé, peut varier de 0,5 kW sur les scooters et motos légères à 10 kW sur les équipements spéciaux à moteur diesel. Une telle puissance est nécessaire pour créer suffisamment de moment pour lancer le moteur.

Cela pose le problème du passage d'un courant de cette ampleur, pour cela vous pouvez utiliser un relais, mais en réalité tout se fait un peu différemment, plus tard nous examinerons cette question.

2. Le démarreur entraîne l'ICE en faisant tourner le volant, sur lequel une couronne est portée - une couronne dentée. Le démarreur est relié au volant à l'aide d'un bendix (il s'agit d'un embrayage à roue libre), il est nécessaire afin d'empêcher la transmission du couple du moteur à l'arbre du démarreur.

Lorsque vous allumez le circuit d'alimentation du démarreur, le bendix se connecte aux dents de la couronne du volant et commence à le faire tourner lorsque le moteur démarre et vous éteignez le circuit du démarreur - il revient à sa position d'origine.

Pour résoudre ces deux problèmes avec un seul appareil, un relais de rappel est installé sur le démarreur. Tout d'abord, ce relais ferme les contacts de puissance (1), à travers lesquels s'écoulent les courants de démarrage et de fonctionnement du démarreur. Deuxièmement, une tige spéciale (2) est reliée à la partie mobile du relais, qui pousse le bendix (3) et, à l'aide du ressort (4), le renvoie.

Serrure électromagnétique

Une serrure électromagnétique vous permet de mettre en œuvre divers systèmes de sécurité, déverrouillage automatique des portes lorsque vous vous approchez du propriétaire ou lorsque vous lisez la valeur de l'étiquette RFID, NFC ou d'autres technologies de communication et d'identification.

Par exemple, considérez les caractéristiques de l'une des options. Il s'agit d'un verrou électromécanique.

Les spécifications techniques sont assez intéressantes, il peut supporter une force allant jusqu'à 1000 kg, avec une consommation de courant de 0,32A et une tension de 12V, c'est un peu plus de 4W de puissance. Ces verrous sont utiles pour organiser ACS ou projets de maison intelligente.

Il existe d'autres options pour les verrous électromagnétiques qui fonctionnent sur le même principe.

Ils sont utilisés ensemble avec interphones aux portes d'entrée des entrées.

Électrovanne

Des vannes sont installées dans les canalisations pour contrôler le passage du fluide de travail (gaz ou liquide). Ils sont normalement ouverts (laisser passer le fluide / gaz lorsque la tension n'est pas fournie) et normalement fermés (ne passer que lorsque la tension est appliquée).

Dans ce cas, les vannes normalement fermées sont souvent structurellement réalisées avec une fixation élastique, ce qui évite d'endommager la canalisation lors d'un changement brusque de pression, c'est-à-dire il passe légèrement le milieu de travail pour compenser une forte variation de pression.

De plus, dans les canalisations haute pression, la soupape électromagnétique commande l'ouverture non pas de la canalisation principale, mais du système pneumatique ou hydraulique, qui déverrouille la partie puissance principale des vannes d'arrêt.

Ainsi, il est possible de déterminer le degré d'ouverture de la valve ou de la valve. La mise en œuvre est assez simple - l'ouverture alternée de l'alimentation dans la chambre course avant ou arrière de la substance de contrôle (pneumatique ou hydraulique).

Selon le principe d'action, ils se distinguent:

• action directe, déclenchée par une pression différentielle nulle;

• pilote (action indirecte), qui fonctionne avec une perte de charge minimale.

Et aussi sur:

• verrouillage (2/2 voies);

• distribution à trois voies (3/2 voies);

• vannes de commutation (2/3 voies).

Electrovanne pilote

Voici un schéma d'une vanne normalement fermée.

Lorsque la bobine n'est pas alimentée, la vanne reste en position fermée. Un piston ou un diaphragme est fermement pressé contre son siège sous la pression du ressort.

Lorsque l'alimentation est connectée à la bobine, les forces qui surviennent contrecarrent le ressort et la soupape s'ouvre. Veuillez noter que la description omet un certain nombre de détails qui ne sont pas liés à l'électricité.

Ci-dessous se trouve une vanne normalement ouverte.

Lorsque la tension de la bobine n'est pas appliquée, elle est ouverte et lorsque vous appliquez une tension, elle se ferme, celle-ci, comme la vanne précédente, doit maintenir la tension d'alimentation sur la bobine afin de la maintenir.

En plus de la puissance, vous devez également vous rappeler qu'ils ne fonctionnent que lorsque la pression différentielle. Il peut être utilisé dans le chauffage, l'alimentation en eau, les systèmes pneumatiques.

Electrovanne à action directe

La principale différence est que pour ouvrir / fermer il n'a pas besoin de chute de pression avant et après la valve. Cela signifie qu'ils peuvent être utilisés à la fois dans des canalisations avec et sans liquide drainant la pression des conteneurs, des récepteurs. Ils ont généralement trop peu ou pas de pression.

Valve bistable

Un autre nom pour valve bistable est impulsion.Pour maintenir à l'état ouvert / fermé, le maintien de la tension de commande n'est pas nécessaire. Pour changer d'état, une impulsion de tension d'une certaine polarité est appliquée. Ils fonctionnent dans des circuits CC.

Ces vannes nécessitent une pression différentielle.

Une électrovanne ou une électrovanne est une vanne de pipeline fiable avec une longue durée de vie (environ un million de commutations).

De plus, ils se distinguent par une vitesse élevée (30-500 ms, selon le diamètre), qui ne peut pas être fournie par des soupapes entraînées par un moteur électrique. De plus, il ne nécessite pas un tel entretien et un réglage régulier, une installation interrupteurs de fin de course comme les mêmes robinets-vannes.

Solénoïde

Les électroaimants sont largement utilisés dans la métallurgie, la fabrication et les décharges. C'est une excellente option pour soulever et transporter de la ferraille et des produits métalliques.

Il existe de tels types d'électro-aimants:

• électroaimants neutres - fonctionnent à partir d'un courant continu;

• électro-aimants polarisés, fonctionnent en présence de deux flux magnétiques indépendants - fonctionnant et polarisant;

• Électroaimant à courant alternatif - un flux magnétique pulsé de zéro au maximum, la vibration de l'armature est caractéristique.

Comme certains types de moteurs électriques, l'inclusion des enroulements diffère:

• séquentielle lorsque les enroulements sont réalisés avec un fil épais avec un petit nombre de spires;

• parallèle lorsque les enroulements sont en fil mince et un grand nombre de spires.

Donc, le mode de fonctionnement:

• Longue durée;

• À court terme;

• Intermittent.

Conclusion

Un entraînement électromagnétique est une option rapide et bon marché pour les actionneurs. En outre, pour la plupart, il a une plus grande durabilité qu'un entraînement à moteur électrique, en raison du manque de pièces de travail rotatives, de boîtes de vitesses.

Voir aussi: Comment fabriquer un électro-aimant de vos propres mains