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Qu’est-ce qu’une poulie motorisée ?

Les poulies sont fréquemment utilisées dans les machines et équipements, les véhicules et autres sources d’énergie, mais dans le cas des poulies motorisées en particulier, elle désigne une structure d’entraînement à rouleaux intégrée avec un moteur d’entraînement et un réducteur pour ajuster la vitesse du moteur à l’intérieur de la poulie.

Non seulement le rouleau recouvert d’un moteur tourne et sert d’unité d’entraînement de la bande transporteuse pour le transport, mais il constitue également une source d’énergie sûre, silencieuse et peu encombrante, puisque l’entraînement est intégré dans la structure fermée.

Utilisations des poulies motorisées

Les poulies motorisées sont généralement utilisées comme source d’énergie pour les courroies rotatives installées à l’intérieur des bandes transporteuses. Elles sont installées à plusieurs endroits et, en fonction de la bande transporteuse, il existe différents types de rouleaux, notamment en caoutchouc et à anneau magnétique. Comme il s’agit de moteurs, ils n’ont pas besoin d’être lubrifiés ni d’être entretenus.

Les poulies motorisées au sens large du terme comprennent également les applications de changement de vitesse des transmissions automatiques, telles que les CVT pour les automobiles. Dans ce cas, un mécanisme est utilisé pour modifier la position de la courroie sur la poulie en fonction du couple d’accélération et de la vitesse pour des poulies de différents diamètres.

Principe des poulies motorisées

La source d’énergie d’une poulie motorisée est un moteur, dont la vitesse de rotation est généralement constante, et un variateur est utilisé pour modifier la vitesse du convoyeur à bande.

Les convoyeurs à rouleaux sont des machines qui utilisent la rotation de rouleaux au lieu d’une bande pour transporter des objets, mais le diamètre extérieur des rouleaux utilisés à cette fin est souvent relativement faible. D’autre part, les moteurs ayant un grand diamètre extérieur et un couple de rotation élevé sont souvent utilisés pour les convoyeurs à bande.

Les poulies utilisant des courroies trapézoïdales ou des chaînes à rouleaux sont également fréquentes, mais dans ce cas, la vitesse de rotation peut être modifiée en changeant le rapport entre le diamètre extérieur de la poulie trapézoïdale et la position de la courroie. Bien entendu, des variateurs peuvent également être utilisés en combinaison.

L’avantage des poulies motorisées intégrées est que le moteur s’insère précisément dans le noyau de la poulie et entraîne les rouleaux directement à travers les engrenages internes sans générer de pertes, ce qui se traduit par une efficacité de transmission très élevée du couple de rotation. Pour améliorer les performances, l’huile est scellée à l’intérieur de la poulie moteur dans environ 30 % des cas, et certains moteurs servent également à lubrifier et à refroidir les roulements.

Qu’est-ce qu’un contrôleur de moteur ?

Les circuits intégrés de commande de moteur (en anglais : Motor driver integrated circuit) sont des composants électroniques qui émettent et contrôlent la tension et le courant nécessaires à la commande des moteurs : moteurs à courant alternatif/moteurs à courant continu, moteurs sans balais/moteurs à balais et moteurs pas à pas. Il existe différents types de moteurs, chacun d’entre eux nécessitant des tensions, des courants et des signaux différents pour être piloté. Il est donc nécessaire de sélectionner un circuit intégré de pilotage de moteur adapté à chacun d’entre eux.

Utilisations des contrôleurs de moteur

Les contrôleurs de moteur sont utilisés dans une large gamme d’équipements, des applications domestiques aux applications industrielles, y compris les appareils ménagers, les appareils mobiles, les produits de bureautique, les équipements industriels et les automobiles. On dit que les moteurs représentent environ 50 % de la consommation totale d’énergie dans le monde. En fonction de l’application, les moteurs ont des exigences de performance différentes, telles qu’une haute précision, un faible bruit, de faibles vibrations, une vitesse de rotation élevée, un haut rendement, une faible consommation d’énergie ou encore une grande fiabilité. Comme ces performances sont fortement influencées par le type de moteur, les méthodes d’entraînement et de contrôle, il est important de sélectionner le contrôleur de moteur approprié.

Principe des contrôleurs de moteur

La vitesse du moteur, le couple, le démarrage/arrêt, la rotation avant/arrière, etc. peuvent être contrôlés en ajustant l’ampleur du courant appliqué au moteur, la tension appliquée, la synchronisation et la direction. Pour ce faire, des éléments de commutation tels que des transistors de puissance sont connectés entre le moteur et l’alimentation électrique pour former un circuit d’entraînement. Par exemple, il existe un circuit d’entraînement appelé pont en H, qui se compose de quatre éléments de commutation, chacun d’entre eux étant commandé en marche/arrêt à l’aide d’un contrôleur de moteur.

Dans la pratique, la configuration du circuit et les méthodes de commande diffèrent selon le type de moteur. Par exemple, les moteurs à courant continu à balais sont configurés avec un circuit en pont complet et commandés par PWM. Les moteurs à courant continu sans balais sont commandés par un circuit en demi-pont pour la commande PWM. De même, les moteurs pas à pas tournent d’un angle fixe à chaque entrée d’impulsion. Il est donc nécessaire d’utiliser un contrôleur de moteur qui correspond au type de moteur en termes de ces configurations de circuit et de méthodes de contrôle.

Qu’est-ce qu’un joint universel ?

Un joint universel est un joint qui relie deux arbres ou tuyaux en rotation, même si les arbres ne sont pas concentriques (les centres des arbres ne sont pas les mêmes dans le sens longitudinal) et sont coudés, de manière à ce qu’ils puissent tourner librement.

Par exemple, les arbres d’entraînement qui transmettent la puissance sont installés dans un espace limité, de sorte que dans certains cas, les arbres ne peuvent pas être alignés de manière concentrique l’un par rapport à l’autre. L’utilisation d’un joint universel permet de relier l’arbre moteur et l’arbre entraîné.

Utilisations des joints universels

Les joints universels sont utilisés dans les situations où deux arbres ou tubes rotatifs ne peuvent pas être joints concentriquement en raison de contraintes structurelles ou d’espace d’installation.

Parmi les exemples d’applications, citons les arbres d’hélice et les arbres de transmission dans les automobiles, les volants, les arbres de direction et les boîtiers de direction.

Les raccords de tuyauterie à joints universels peuvent également être utilisés lorsque les tuyaux ne sont pas concentriques l’un par rapport à l’autre, mais forment un angle.

Principe des joints universels

Les joints universels sont reliés par un seul joint où les centres des arbres mutuels sont inclinés d’un angle α. Si l’arbre 1 (côté entraînement) tourne à une vitesse angulaire constante ω1, l’arbre 2 (côté entraîné) tourne à une vitesse angulaire ω2, calculée par la formule suivante. (θ = angle de rotation de l’arbre 1)

ω2 = (COS α / (1-SIN2 θ x SIN2 α)) x ω1

Entre les arbres 1 et 2 d’un seul joint universel, l’augmentation et la diminution de la vitesse se répètent tous les demi-tours et une rotation à vitesse constante n’est pas possible. Par conséquent, lorsqu’il est utilisé seul, il n’est utilisé que dans des applications où cette inégalité de vitesse n’est pas très importante.

Si trois arbres, l’arbre 1, l’arbre 2 et l’arbre 3, sont disposés en phase dans une rangée avec deux joints universels, cette vitesse inégale est annulée entre l’arbre 1 et l’arbre 3, ce qui permet d’obtenir une vitesse constante.

Les types typiques de joints universels sont les suivants :

1. Joint de cardan

Ce type de joint se compose de deux arbres dont l’une des extrémités présente une configuration bilatérale (en forme de U) et d’un raccord dont les goupilles sont disposées en croix dans la partie bilatérale des arbres.

2. Accouplement d’arbres de type Barfield

Un arbre comporte une “bague extérieure” et l’autre une “bague intérieure”, et des rainures sont usinées sur la surface intérieure de la bague extérieure et sur la surface extérieure de la bague intérieure, qui sont reliées par les deux bagues, afin d’y placer des billes d’acier.

Le mouvement des billes d’acier permet la transmission des vitesses de rotation même si les arbres sont inclinés l’un par rapport à l’autre. Les arbres 1 et 2 d’un accouplement d’arbres de type Barfield tournent à vitesse constante, même lorsqu’ils sont utilisés séparément.

Qu’est-ce qu’une unité d’alimentation ?

Les unités d’alimentation sont des composants qui alimentent en énergie les machines et les équipements. En général, ils sont responsables de l’alimentation des équipements de contrôle et de calcul.

Le courant commercial transmis par les compagnies d’électricité est souvent du courant alternatif. Si le courant alternatif présente l’avantage d’être facile à interrompre et à transformer, il n’est pas adapté à l’alimentation des équipements de contrôle car il génère des tensions induites. De plus, la puissance consommée par les équipements de contrôle et de calcul est faible et donc importante et ne convient pas aux tensions commerciales. Les unités d’alimentation sont donc utilisées pour convertir la puissance en courant continu et en basse tension.

Utilisations des unités d’alimentation

Les unités d’alimentation sont utilisées ont de nombreuses applications, du domestique à l’industriel.

Un exemple d’application domestique est l’ordinateur personnel. Si vous avez construit votre propre PC, vous avez probablement acheté et assemblé un bloc d’alimentation. L’unité d’alimentation d’un PC est la partie qui alimente la carte mère, la carte graphique, les ventilateurs de refroidissement, etc.

Dans les applications industrielles, ils sont utilisés pour alimenter un certain nombre de dispositifs de contrôle, tels que les contrôleurs logiques programmables (PLC). Les distributeurs d’équipements industriels vendent des unités d’alimentation spécifiquement conçues pour leurs produits.

Principe des unités d’alimentation

Bien que les unités d’alimentation soient utilisées dans un large éventail d’applications, le principe est commun et simple. Les unités d’alimentation sont divisées en une section d’alimentation commerciale, une section de commutation, une section de protection et une section de redressement.

La partie alimentation commerciale reçoit le courant alternatif commercial. Dans les PC, il s’agit de la partie qui est introduite dans l’unité d’alimentation à partir de la partie prise murale. Ces dernières années, elle a été utilisée pour les alimentations en courant alternatif de 100-240 V CA. Son rôle principal est d’isoler l’alimentation en courant alternatif du boîtier. Des bornes à souder, à visser ou à enficher sont utilisées pour les bornes de réception de l’alimentation.

La partie interrupteur commande la mise sous tension et hors tension de l’alimentation électrique. Dans la plupart des cas, des interrupteurs DIP sont utilisés.

La partie protection protège l’équipement suivant en cas de panne de courant commercial. Des fusibles, etc. sont utilisés pour la protection. Afin de réduire la taille de l’unité d’alimentation, elle est souvent irréversible et peut être omise.

Le redresseur convertit le courant alternatif en courant continu. C’est la partie centrale de l’unité d’alimentation. Les diodes et les IGBT redressent l’alimentation en courant alternatif et les condensateurs électrolytiques lissent le courant d’impulsion. Après le redressement, la tension est fournie à chaque appareil en parallèle.

Qu’est-ce qu’un circuit intégré d’alimentation ?

Un circuit intégré d’alimentation (en anglais : power supply integrated circuit) est un composant électronique qui contrôle la fourniture d’une tension d’alimentation stable lors du fonctionnement d’un équipement électronique. Par exemple, lorsque divers appareils électroniques sont utilisés en convertissant 100 V CA d’une prise murale domestique en tension continue. Ils sont contrôlés pour maintenir une tension de sortie constante même si la charge des appareils électroniques varie. Ils sont également contrôlés pour maintenir une tension de sortie stable même si la charge fluctue pendant l’utilisation ou si des changements se produisent dans l’environnement de fonctionnement, comme la température.

Utilisations des circuits intégrés d’alimentation

Les circuits intégrés d’alimentation sont utilisés dans une large gamme d’équipements électroniques, y compris les appareils ménagers et les appareils mobiles. La plupart des appareils ménagers modernes sont contrôlés électroniquement et divers circuits électroniques sont utilisés pour les commander. Les appareils portables sont également équipés de diverses fonctions telles que des écrans, des caméras et des capteurs. Pour les faire fonctionner, plusieurs tensions d’alimentation doivent être fournies de manière stable. De plus, un nombre croissant d’appareils électroniques fonctionnent aujourd’hui avec des batteries secondaires telles que les batteries lithium-ion, qui sont contrôlées par des circuits intégrés d’alimentation afin de garantir une charge sûre et une tension de sortie stable.

Principe des circuits intégrés d’alimentation

Il existe différents types de circuits intégrés d’alimentation, notamment les régulateurs linéaires, les convertisseurs DC/DC, les convertisseurs AC/DC et les contrôles de charge/décharge des batteries rechargeables. Le principe de fonctionnement de base est qu’il y a un élément de contrôle entre l’entrée et la sortie, et que le circuit intégré d’alimentation surveille la tension de sortie et contrôle l’état de l’élément de contrôle de manière à ce que la sortie maintienne une tension constante. Les transistors tels que les MOSFET de puissance et les IGBT peuvent être utilisés comme éléments de contrôle.

Dans les régulateurs linéaires, la tension appliquée à la grille du transistor varie en fonction des variations de la tension de sortie, et la résistance du transistor est contrôlée pour maintenir une tension de sortie constante.

Dans les convertisseurs DC/DC et AC/DC, le transistor est utilisé comme élément de commutation et le transistor est contrôlé en marche et en arrêt de manière à ce que la tension de sortie reste constante. Les convertisseurs AC/DC contrôlent également le facteur de puissance pour l’améliorer.

Par ailleurs, la commande de charge de la batterie rechargeable surveille non seulement la tension, mais aussi le courant et la température, et contrôle le courant de charge pour qu’il circule le plus possible dans des limites sûres afin de permettre une charge rapide.

Qu’est-ce qu’un relais terminal ?

Un relais terminal est un bornier sur lequel est monté un relais.

Ces dernières années, les appareils électroniques de précision tels que les contrôleurs logiques et les PC industriels sont utilisés dans la partie calcul de contrôle des équipements industriels. De plus, ces dispositifs de précision sont de plus en plus petits et la capacité de sortie des dispositifs câblés tend à diminuer. Par conséquent, lors de l’utilisation d’instruments à grande capacité de sortie, tels que les électrovannes et les vannes motorisées, il est nécessaire d’utiliser des relais pour les isoler et augmenter leur capacité de sortie. Les relais terminaux permettent de gagner de la place et d’isoler facilement les composants électroniques de précision et les équipements d’instrumentation à grande capacité de sortie.

Utilisations des relais terminaux

Les relais terminaux sont utilisés pour contrôler les équipements industriels. En particulier, ils sont souvent utilisés pour contrôler des équipements de grande taille. Les exemples incluent les presses hydrauliques, les équipements de transport hydraulique et les filtres pour la séparation solide-liquide.

Les équipements industriels plus petits sont presque toujours contrôlés par des circuits matériels utilisant des relais, etc., plutôt que par des contrôleurs logiques ou des PC industriels. Cela s’explique par le fait que les équipements électroniques de précision sont coûteux. Les relais terminaux ne sont pas souvent utilisés dans les petits appareils, car le principal avantage de l’utilisation de terminaux à relais est de faciliter la connexion à un contrôleur logique ou similaire.

Principe des relais terminaux

Les relais terminaux sont principalement divisés en trois parties : la partie relais, la partie câble et la partie bornier.

La partie relais isole la sortie de la sortie CA, par exemple d’un équipement de précision. Un relais est un dispositif qui utilise des électroaimants pour ouvrir et fermer les contacts utilisés dans un circuit électrique. La capacité de sortie peut être augmentée en fonction de la taille du relais, mais comme le relais commande réellement les contacts, des dysfonctionnements tels que des contacts rugueux peuvent se produire. Actuellement, les sorties à transistor constituent le principal type de contrôleur logique. En effet, elles n’ont pas de contacts et n’ont théoriquement pas de durée de vie en fonction du nombre de fois qu’elles sont ouvertes et fermées. Cependant, elles ne peuvent être utilisées que dans des circuits à courant continu et sont principalement utilisées avec des tensions basses telles que 24 VDC. C’est pourquoi les relais sont équipés de bobines à basse tension, telles que 24 V CC. Les relais sont amovibles à partir d’une seule unité et peuvent être facilement remplacés en cas de panne.

Les câbles sont presque toujours connectorisés pour faciliter la connexion au contrôleur logique, en utilisant au moins 10 fils multiconducteurs d’un diamètre inférieur ou égal à 0,5 mm2.

Le bornier est fixé à l’aide d’une vis cruciforme ou d’une vis similaire. Des bornes à visser sont parfois utilisées. Comme la plupart des relais ont une capacité de contact de 5 A ou moins, on utilise de petites bornes telles que des vis de 3,5 M ou moins et des bornes à vis pour des fils d’un diamètre de 1,25 mm2 ou moins.

Qu’est-ce qu’une bielle ?

Une bielle est une rotule dont la bille cloutée est recouverte d’un support.

Également appelées rotules, les bielles doivent être finement usinées et fabriquées dans des matériaux résistants à l’usure pour assurer un mouvement régulier des surfaces de contact de la boule et du logement qui la reçoit. Afin de maintenir un fonctionnement régulier et une résistance à l’usure, elles sont généralement construites de manière à ce qu’un lubrifiant soit utilisé.

Les bielles ont été enregistrées en tant que marque renouvelée dans la catégorie de produits désignés “7 : machines et appareils pour le travail des métaux, etc.” et “12 : téléphériques pour la manutention des marchandises, etc.

Utilisations des bielles

Les bielles sont utilisées dans les machines-outils, les machines textiles, les machines d’emballage et les robots, où de grands angles d’oscillation sont nécessaires.

Elles sont également utilisées dans les systèmes de suspension et de direction des automobiles, les machines de construction et de génie civil telles que les tracteurs, les machines agricoles telles que les moissonneuses-batteuses et les machines à bouclier utilisées pour creuser les tunnels souterrains. Les types sans huile sont également utilisés dans les machines destinées à l’industrie alimentaire.

Autres informations sur les bielles

Caractéristiques des bielles

Les bielles sont fabriquées à partir de matériaux soigneusement examinés et soumis à un traitement thermique afin de garantir un fonctionnement régulier à long terme. Les billes sont en acier usiné de haute précision pour les roulements, tandis que les supports sont en alliage de zinc ou d’aluminium à haute résistance pour le moulage sous pression.

Les zones de contact sphérique sont remplies de lubrifiant pour améliorer la douceur et la résistance à l’usure, et des bottes sont utilisées autour d’elles pour empêcher l’eau boueuse et d’autres contaminants de pénétrer, ce qui les rend adaptées à une utilisation en extérieur.

La bielle est munie d’une tige soudée pour le montage, qui peut être coaxial ou perpendiculaire au support. La direction de la charge, qui affecte également l’usure de la zone de contact sphérique, doit être vérifiée et est généralement appelée direction “axiale”, lorsque la tige et le support sont coaxiaux, ou direction “radiale”, lorsqu’ils sont à angle droit, afin d’alerter l’utilisateur.

Qu’est-ce qu’un interrupteur à levier ?

Un interrupteur à levier est un interrupteur qui détecte la direction dans laquelle le levier est enfoncé et émet un contact.

Un interrupteur à levier se compose d’une partie de levier et d’une borne de contact. Le levier peut être incliné dans deux directions (gauche et droite) ou dans quatre directions (haut, bas, gauche et droite). Dans le premier cas, les petits interrupteurs sont souvent appelés interrupteurs à levier. C’est ce dernier qui vient généralement à l’esprit lorsque l’on pense aux interrupteurs à levier.

La partie du levier peut également être munie d’un embout en plastique arrondi pour faciliter son utilisation.

Utilisations des interrupteurs à levier

Les interrupteurs à levier sont l’un des composants les plus courants que l’on peut trouver dans un logement commun.

L’exemple le plus familier est la manette d’une console de jeu commerciale. Les manettes récentes se composent de plusieurs boutons-poussoirs et d’un ou deux interrupteurs à levier. Le fonctionnement est assuré par la lecture de la direction dans laquelle l’interrupteur à levier est enfoncé et par la transmission de cette lecture à la machine de jeu.

Les applications industrielles comprennent le fonctionnement des grues. L’équipement qui commande un dispositif à distance s’appelle un télécontrôleur. Ces dernières années, des grues et d’autres opérations ont été effectuées par des télécontrôleurs.

Principe des interrupteurs à levier

Les interrupteurs à levier fonctionnent fondamentalement sur le même mécanisme que les interrupteurs à bouton-poussoir, les interrupteurs à bascule, etc.

Les interrupteurs à bouton-poussoir utilisent la force humaine pour court-circuiter ou ouvrir les contacts lorsque le bouton est enfoncé. Lorsque le bouton n’est pas actionné par une personne, il est remis en position par un ressort ou une autre force. Les interrupteurs à levier fonctionnent de la même manière, utilisant la force d’un levier tiré vers le bas par la force humaine pour court-circuiter et ouvrir les contacts.

La différence entre les interrupteurs à levier et les interrupteurs à bouton-poussoir est que les interrupteurs à levier peuvent être tirés dans deux ou quatre directions, alors que les interrupteurs à bouton-poussoir ne peuvent détecter que deux actions : pousser et tirer. Les interrupteurs à levier ont donc au moins deux contacts et peuvent être actionnés de manière plus complexe que les boutons-poussoirs.

Les interrupteurs à levier ont également une capacité de contact au point de contact. La capacité de contact est la limite supérieure du signal électrique qui peut être traité. Bien que les interrupteurs à levier puissent être actionnés de manière plus complexe que les interrupteurs à bouton-poussoir, leur capacité de contact est généralement inférieure à celle des interrupteurs à bouton-poussoir. Par conséquent, les interrupteurs à levier gèrent principalement des signaux d’instrumentation inférieurs à 100 V.