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testeur de résistance d’isolement

Qu’est-ce qu’un testeur de résistance d’isolement ?

Un testeur de résistance d’isolement est un appareil utilisé pour diagnostiquer l’état de l’isolation. Il existe également des testeurs de résistance d’isolement capables d’appliquer des tensions allant jusqu’à 1 000 VDC en fonction de la tension du système.

Il est très important que les équipements qui utilisent de l’électricité soient isolés. Une isolation détériorée peut entraîner des fuites électriques, des incendies et des accidents par électrocution. Pour prévenir les accidents susmentionnés, les performances de l’isolation doivent être régulièrement évaluées à l’aide d’un testeur de résistance d’isolation.

Utilisations des testeurs de résistance d’isolement

Les testeurs de résistance d’isolement sont utilisés pour quantifier la capacité d’isolation. Ils sont rarement utilisés dans les ménages ordinaires.

En production, ils sont utilisés pour les tests finaux des produits électriques dans les usines d’expédition. Le personnel chargé de l’entretien des installations électriques les utilise souvent comme instruments de mesure pour l’entretien.

La mesure de la résistance implique l’application d’une tension, la tension appliquée dépendant de la tension du système. Par exemple, les mesures d’isolation sur les lignes téléphoniques sont effectuées avec des testeurs de résistance d’isolement qui appliquent une tension de 25-50 V, tandis que 125 V DC est utilisé pour les appareils ménagers. Des tensions appliquées de 1 000 V DC sont utilisées pour les lignes de distribution à haute tension et les centrales électriques.

Principe des testeurs de résistance d’isolement

Les testeurs d’isolement se composent de bornes de câblage, d’interrupteurs, d’une alimentation en courant continu, d’ampèremètres et d’éléments de protection contre le courant.

Deux bornes de câblage sont utilisées : la borne de terre et la borne de ligne. La borne de terre est mise à la terre et la borne de ligne est connectée à l’élément de mesure.

En appuyant sur l’interrupteur, une tension continue produite par l’alimentation en courant continu est appliquée. Le courant minime qui s’écoule vers la terre est appelé courant de fuite. La résistance d’isolement est déterminée en mesurant le courant de fuite lorsque la tension est appliquée à l’aide d’un ampèremètre.

Lorsqu’une tension élevée est appliquée, l’impédance est augmentée par un élément de protection contre le courant afin d’éviter les surintensités dans le circuit. En raison de l’élément de protection du courant, l’impédance interne du testeur de résistance d’isolement est conçue pour être très élevée.

Plus la valeur de la résistance d’isolement est élevée, meilleure est la performance d’isolement. En cas de rupture de l’isolation, la valeur de la résistance d’isolement sera extrêmement faible.

Autres informations sur les testeurs de résistance d’isolement

1. But de l’utilisation d’un testeur de résistance d’isolement

Les testeurs de résistance d’isolement sont utilisés pour mesurer l’état de l’isolation des circuits électriques et des composants électriques installés dans les usines et les habitations.

Les causes des défauts d’isolation peuvent être une mauvaise installation des circuits électriques, une mauvaise isolation entre les parties chargées et non chargées, une détérioration liée à l’âge, une détérioration du câblage interne, des dommages dus à des courts-circuits dans les pièces utilisées et des dommages au boîtier. Si rien n’est fait, ces problèmes peuvent entraîner des incendies dus à des fuites électriques et des électrocutions, ce qui peut s’avérer très dangereux.

Pour éviter de tels problèmes, il convient de couper le système d’alimentation et de mesurer la résistance d’isolement dès que le disjoncteur de fuite se déclenche ou qu’un choc électrique se produit pendant le fonctionnement.

2. Méthode de mesure

La procédure suivante permet de mesurer le testeur de résistance d’isolement :

  1. Connectez la borne de terre du testeur de résistance d’isolement à un point métallique relié à la terre. Si possible, une borne reliée au pôle de terre.
  2. Sélectionnez la tension appliquée à l’aide du bouton en fonction de la tension du système.
  3. Appuyer la borne de ligne contre un point mis à la terre distinct de la borne de terre et appuyer sur le bouton de mesure.
  4. Vérifier que 0,00 MΩ est affiché.
  5. Relâcher le bouton de mesure et appuyer la borne de ligne contre le point de mesure.
  6. Appuyez sur le bouton de mesure et vérifiez la résistance d’isolement.

L’affichage de la résistance d’isolement peut ne pas être stable car il faut du temps pour qu’une charge électrique s’accumule si le circuit est long. Dans ce cas, continuez à appliquer la tension jusqu’à ce que l’affichage se stabilise.

De plus, lorsque des tensions élevées telles que 1 000 VDC sont appliquées, une grande quantité de charge résiduelle s’accumule. Le fait de toucher le circuit électrique à mains nues peut entraîner un risque d’électrocution, il est donc nécessaire de veiller à ce que les procédures de décharge soient respectées.

Les normes techniques pour les installations électriques spécifient les valeurs de résistance d’isolation pour les catégories de systèmes de tension. Les critères permettant de déterminer les résultats des mesures sont les suivants :

  • Tension de terre de 150 V ou moins → Résistance d’isolement de 0,1 MΩ ou plus.
  • Tension de terre de 150 V ou plus mais inférieure à 300 V → résistance d’isolement de 0,2 MΩ ou plus.
  • Circuits basse tension avec une tension de terre de 300 V ou plus → résistance d’isolement de 0,4 MΩ ou plus.

En cas de défaut d’isolation réel, la mesure des circuits électriques et des équipements électriques de manière bien divisée permet de détecter rapidement la partie détériorée. La détection précoce des défauts d’isolation est un test de compétence pour le personnel chargé de la maintenance des équipements électriques.

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Drone Boat

What Is a Drone Boat?

While the term “drone” often brings to mind flying drones, it also encompasses a range of remote-controlled or autopilot vehicles, including drone boats. A drone boat is a small, boat-like vehicle designed to navigate water surfaces, controllable via remote control or autopilot.

Uses of Drone Boats

Drone boats have traditionally been used for hobbies, capable of moving above and below water. Equipped with cameras, they can capture images and monitor aquatic environments. In marine sports, they capture dynamic images by following competitors, while in fishing, they can locate fish schools and inspect ocean floors with underwater cameras.

Industrially, their use is expanding, especially in fishing, where automated drone boats are replacing manned vessels for tasks like feeding, surveying, and monitoring. Various demonstrations, including unmanned fish trawlers and anti-poaching efforts, are underway.

How Drone Boats Work

Drone boats vary in size, from hand-held to those that can carry two or three people, and are operated using dedicated controllers or smart devices. Autopilot drones navigate pre-set routes with GPS systems.

Similar to aerial drones’ hovering capability, some drone boats feature ‘virtual anchoring’ to maintain position against water currents, using GPS data for directional control and navigation.

Challenges for Drone Boats

The first challenge is motor power limitation, as their small size restricts the capacity of motors and batteries, limiting speed and operational duration. Legal size restrictions also hinder full operational replacement with drone boats. Additionally, strong winds and high waves can impede movement and pose risks, while variable water currents make manual maneuvering difficult in certain conditions.

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transformateur flyback

Qu’est-ce qu’un transformateur flyback ?

Un transformateur flyback est un transformateur utilisé dans un transformateur flyback.

Il s’agit d’un type de méthode de circuit pour les alimentations à découpage isolées telles que les convertisseurs DC/DC isolés et les convertisseurs AC/DC, ainsi que les méthodes forward, de résonance LLC et push-pull.

Dans la méthode flyback, l’énergie est stockée et libérée de manière répétée dans le transformateur au cours de la conversion de l’énergie. Par conséquent, contrairement aux transformateurs d’autres types, les transformateurs flyback doivent avoir la caractéristique de stocker de grandes quantités d’énergie.

Utilisations des transformateurs flyback

Les transformateurs flyback sont utilisés dans les transformateurs de circuits d’alimentation à découpage utilisés dans diverses utilisations grand public et industrielles. La puissance que ces alimentations peuvent gérer n’est que de quelques dizaines de watts, ce qui les rend adaptées à des utilisations de puissance relativement faible par rapport à d’autres types d’alimentations à découpage isolées.

En revanche, elle se caractérise par une large plage de tension d’entrée. L’avantage est que la configuration du circuit d’alimentation est simple, le nombre de composants est faible et les coûts sont bas. Cependant, le courant de crête est plus élevé, il faut donc faire attention aux spécifications lors de la sélection des éléments de commutation, des diodes de redressement et d’autres composants.

De plus, le courant d’ondulation est plus élevé que dans d’autres systèmes, de sorte que la capacité du condensateur de lissage doit être augmentée.

Principe des transformateurs flyback

Le transformateur flyback est basé sur la charge lorsque le courant passe par le côté primaire du transformateur et sur la décharge par le côté secondaire du transformateur après l’interruption du courant. En raison du principe de fonctionnement, l’accumulation d’énergie électromagnétique dans le transformateur est très importante en termes de caractéristiques.

Des éléments de commutation (par exemple des transistors de puissance, des MOSFET de puissance) sont connectés au côté primaire du transformateur flyback et un condensateur de lissage est connecté au côté secondaire par l’intermédiaire d’une diode de redressement. La polarité des enroulements est inversée de sorte que lorsqu’un courant d’excitation est appliqué au côté primaire du transformateur, une tension est générée dans la direction dans laquelle la diode de redressement du côté secondaire est désactivée.

Lorsque l’élément de commutation est activé, le courant d’excitation circule dans le côté primaire du transformateur et l’énergie électromagnétique est stockée dans le transformateur. Lorsque l’élément de commutation est désactivé dans cet état, le courant d’excitation du côté primaire est interrompu, le sens de la tension du côté secondaire est inversé et l’énergie électromagnétique stockée dans le transformateur est libérée par la diode de redressement. Cette énergie est lissée par un condensateur pour produire une tension de sortie continue.

Le transformateur flyback doit stocker une grande quantité d’énergie électromagnétique. Les transformateurs destinés à la transmission d’énergie, comme dans d’autres méthodes, utilisent des matériaux de noyau à haute perméabilité magnétique pour augmenter le coefficient de couplage, mais ces matériaux sont généralement incapables de stocker de grandes quantités d’énergie électromagnétique. Dans les transformateurs flyback, un entrefer est donc créé dans une partie du noyau où la perméabilité magnétique est faible, et l’énergie est stockée dans cet entrefer.

Autres informations sur les transformateurs flyback

1. Différences entre les alimentations flyback et forward

Les alimentations de type flyback nécessitent un transformateur relativement grand car l’énergie électromagnétique doit être stockée dans le transformateur, et un minuscule espace est créé dans une partie du noyau pour abaisser la perméabilité et stocker l’énergie électromagnétique. Les alimentations en amont, en revanche, n’ont pas besoin d’un tel espace minuscule parce que le transformateur n’a pas besoin de stocker de l’énergie électromagnétique et qu’il peut être plus petit.

De plus, les alimentations flyback ne nécessitent pas de séparation d’isolation des circuits de retour primaire et secondaire, ce qui rend la configuration du circuit très simple, alors que les alimentations forward nécessitent une isolation et un circuit de retour de tension à partir de la sortie.

2. Matériau ferrite utilisé dans les transformateurs flyback

Les transformateurs flyback sont largement utilisés dans les alimentations à découpage AC-DC en raison de leur construction, mais les dispositifs semi-conducteurs pour la commutation et le transformateur sont les deux zones présentant les pertes les plus élevées dans les alimentations à découpage AC-DC. Pendant les opérations de commutation à grande vitesse, des changements rapides de flux magnétique se produisent dans le transformateur, et si un noyau de fer est utilisé pour le noyau du transformateur, la chaleur générée par les pertes dues aux courants de Foucault rend le transformateur inutilisable.

C’est pourquoi les transformateurs flyback pour les alimentations à découpage AC-DC à haute fréquence utilisent souvent de la ferrite comme matériau de base. Comme les propriétés de la ferrite dépendent de la fréquence et de la température, il est important de choisir un transformateur flyback dont le noyau est constitué d’un matériau ferrite adapté à la vitesse de fonctionnement souhaitée.

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Omni Antenna

What Is an Omni Antenna?

Omni AntennaAn omni antenna, or omnidirectional antenna, transmits and receives radio waves in all 360° directions. This capability eliminates the need for directional adjustment, allowing for unrestricted transmission and reception.

While omni antennas are typically omnidirectional in either vertical or horizontal planes, those functional in both directions are known as fully omnidirectional antennas.

Due to their tendency to pick up extraneous radio waves, they are usually employed where the target signal is strong.

Uses of Omni Antennas

Omni antennas are utilized in broadcasting television, radio, and cellular signals due to their all-directional radio wave emission. They are increasingly common in wireless LAN applications, both outdoors and indoors, enhancing performance through simple antenna replacements. Omni antennas are particularly useful in areas where directional antennas struggle to transmit or receive signals effectively.

Principles of Omni Antennas

The most common type of omni antenna is the dipole antenna, typically a long, slender rod with a T or V shape. Its total length equals half the wavelength of the target radio wave, optimizing for resonance.

In operation, an alternating current supplied at the antenna’s center travels to both ends and back, creating a magnetic field that generates and transmits radio waves. When receiving, external radio waves induce an electric current in the antenna, flowing to the center for reception. The dipole antenna’s radio waves spread in concentric circles around its axis, forming a doughnut-like pattern, but with minimal reach directly above and below the antenna.

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Dickenmessgerät

Was ist ein Dickenmessgerät?

Dickenmessgeräte

Ein Dickenmessgerät ist ein Gerät zur Messung der Dicke eines zu messenden Objekts.

Es gibt zwei Arten von Dickenmessgeräten: berührende Geräte, die die Dicke durch Berührung des zu messenden Objekts messen, und berührungslose Geräte, die die Dicke ohne Berührung des zu messenden Objekts messen.

Anwendungen von Dickenmessgeräten

Dickenmessgeräte werden zur Messung der Dicke verschiedener Objekte verwendet, da sie die Dicke des zu messenden Objekts messen. Messschieber und Ultraschall-Dickenmessgeräte sind typische Kontaktgeräte, die die Dicke durch Berührung des Messobjekts messen. Messschieber werden z. B. zur Messung der Wanddicke von Rohren verwendet, während Ultraschalldickenmessgeräte für Objekte eingesetzt werden, die nicht eingeklemmt werden können, z. B. bei der Korrosionsprüfung von Tanks.

Zu den berührungslosen Typen, die die Dicke messen, ohne mit dem zu messenden Objekt in Berührung zu kommen, gehören Infrarot- und Strahlungsmessgeräte. Infrarotmessgeräte werden z. B. zur Messung der Dicke von Kunststofffolien verwendet, während Strahlungsmessgeräte z. B. zur Messung der Dicke von kaltgewalzten Blechen eingesetzt werden.

Funktionsweise der Dickenmessgeräte

Es gibt zwei Arten von Dickenmessgeräten: berührende Geräte zur schnellen Messung und berührungslose Geräte zur zerstörungsfreien Messung durch Beleuchten. Berührende Dickenmessgeräte messen die Dicke, indem das Gerät direkt auf das zu messende Objekt aufgesetzt wird und der Abstand von der Bezugsfläche des Geräts zum zu messenden Objekt berechnet wird (Relativwertmessung). Berührungslose Dickenmessgeräte messen die Dicke, ohne das Messobjekt zu berühren, und berechnen die Dicke, indem sie den Unterschied zwischen der Oberfläche und der gegenüberliegenden Rückseite des Messobjekts erfassen (Absolutwertmessung).

Arten von Dickenmessgeräten

Es gibt zwei Arten von Dickenmessgeräten: berührend und berührungslos.

1. Berührende Geräte

Berührende Dickenmessgeräte haben den Vorteil, dass sie preiswert, bequem und leicht zu sehen sind. Aufgrund des Kontakts muss jedoch darauf geachtet werden, dass Fehler aufgrund von Beschädigungen oder Verformungen des zu messenden Objekts vermieden werden. In diesem Abschnitt werden Messschieber und Ultraschall-Dickenmessgeräte beschrieben, die zu den typischen berührenden Dickenmessgeräten gehören.

Messschieber
Messgeräte mit Teilen, die Länge, Außendurchmesser, Innendurchmesser, Tiefe und Stufen messen können, mit Skalen, die als Hauptskala und Unterskala bezeichnet werden. Es gibt analoge, ziffernblattgesteuerte und digitale Ausführungen, wobei der digitale Typ wegen der einfacheren Überprüfung der Werte am häufigsten verwendet wird. Die Bedienung ist einfach: Man schiebt die Messbacken auf, führt das zu messende Objekt langsam ein und überprüft den Wert.

Dickenmessgeräte mit Ultraschall
Ultraschall-Dickenmessgeräte bestrahlen das zu messende Objekt mit Ultraschallwellen und berechnen die Dicke des Objekts auf der Grundlage der Laufzeit der Ultraschallwellen. Die Ultraschallwellen werden von einem Prüfkopf (Sonde oder Wandler) ausgesandt, der mit der Oberfläche des zu messenden Objekts in Kontakt gebracht wird.

Die von der Sonde ausgesandten Ultraschallwellen werden von der Oberfläche reflektiert, die der Oberfläche des zu messenden Objekts gegenüberliegt, und die Dicke wird durch Messung der Laufzeit bis zur Rückkehr der Ultraschallwellen zur Sonde berechnet. Die Dicke wird nach der folgenden Formel berechnet

Dicke d = 1/2 x Schallgeschwindigkeit des zu messenden Objekts c x Laufzeit t

Da die Laufzeit t eine Hin- und Rücklaufzeit ist, kann sie mit 1/2 multipliziert werden, um die Einwegzeit, d. h. die Dicke des Messobjekts, zu berechnen.

2. Berührungslose Messung

Berührungslose Dickenmessgeräte sind Großgeräte, die jedoch den Vorteil haben, dass sie ohne Beschädigung des zu messenden Objekts messen können. Zu den berührungslosen Dickenmessgeräten gehören Infrarot-, Strahlungs- und Laser-Wegmessgeräte.

Infrarot-Typ
Infrarot-Dickenmessgeräte nutzen die Eigenschaft von Infrarotlicht, bestimmte Materialien zu durchdringen, um die Dicke als absoluten Wert zu messen. Wenn ein zu messendes Objekt mit Infrarotlicht bestrahlt wird, wird das Licht von der mit Infrarotlicht bestrahlten Oberfläche und von der gegenüberliegenden Rückseite des Objekts reflektiert. Das reflektierte Licht wird von der Sonde empfangen, und die Dicke wird aus der Zeitdifferenz (Interferenzdifferenz) des reflektierten Lichts berechnet.

Strahlungsart
Dickenmessgeräte berechnen die Dicke durch Messung der vom Messobjekt absorbierten Strahlungsmenge. Da diese Absorption nicht durch den Farbton des Messobjekts beeinflusst wird, werden Dickenmessgeräte bei vielen Produkten eingesetzt.

Zu den Strahlungsarten gehören Alphastrahlen, Betastrahlen, Gammastrahlen und Röntgenstrahlen, aber das Prinzip ist bei allen gleich. Das zu messende Objekt wird bestrahlt, die vom Objekt absorbierte Menge (Abschwächung) wird gemessen und in eine Dicke umgerechnet. Die Art der Strahlung wird entsprechend dem zu messenden Objekt ausgewählt. Die für die einzelnen Strahlungsquellen geeigneten Materialien sind wie folgt:

  • Alpha-Strahlung … Polymer-Dünnschicht
  • β-Strahlen … dünne Metallschichten, Gummi, Kunststoff etc.
  • γ-Strahlen/X-Strahlen … Metallplatten, etc.

Laser-Wegsensor-Typ
Laser-Wegsensoren-Dickenmessgeräte verwenden einen oder zwei Laser-Wegsensoren zur Berechnung der Dicke. Die Dicke wird aus der Differenz des durchgelassenen Lichts zwischen der Oberfläche und der Rückseite des zu messenden Objekts berechnet.

Bei Verwendung von zwei Laser-Wegsensoren wird die Dicke des Objekts berechnet, indem der Abstand zwischen der oberen und der unteren Referenzfläche der sandwichartig angeordneten Laser-Wegsensoren zur Oberfläche des zu messenden Objekts gemessen und vom Abstand zwischen den Referenzflächen subtrahiert wird.

Dicke d = Abstand zwischen den Referenzflächen d0 – (Abstand d1 von der oberen Referenzfläche zur Oberfläche des zu messenden Objekts + Abstand d2 von der unteren Referenzfläche zur Oberfläche des zu messenden Objekts)

Weitere Informationen zu Dickenmessgeräten

Zu beachtende Punkte für Ultraschall-Dickenmessgeräte

Ultraschall-Dickenmessgeräte lassen sich in Nullpunkt- und erstes Bodenecho (Impuls-Echo-Methode), Mehrfachecho (Echo-Echo-Echo-Methode) und Oberflächenecho und erstes Bodenecho (Trennschicht-Echo-Methode) einteilen. Jedes Verfahren hat unterschiedliche Eigenschaften, so dass es wichtig ist, die Methode zu wählen, die für das zu prüfende Objekt am besten geeignet ist. Am gebräuchlichsten ist die Impuls-Echo-Methode (Nullpunkt- und Erstboden-Echo-Methode), die zur Messung dicker oder gekrümmter Teile verwendet werden kann, auch wenn die Oberflächenbeschaffenheit des zu messenden Objekts nicht sehr gut ist.

Da Dickenmessgeräte mit Ultraschallwellen arbeiten, können sie keine Materialien messen, die Luftblasen enthalten, durch die Ultraschallwellen nicht hindurchdringen können, wie z. B. Styropor oder Gummi, durch die Ultraschallwellen gedämpft werden und nicht empfangen werden können.

Darüber hinaus hat die Luftschicht einen akustischen Widerstand und hemmt die Ausbreitung der Ultraschallwellen zwischen der Sonde und dem zu messenden Objekt. Aus diesem Grund muss eine spezielle Flüssigkeit, der so genannte Kontaktkatalysator (Couplant), zwischen der Sonde und dem Objekt aufgebracht werden, um den akustischen Widerstand der Luft so weit wie möglich zu beseitigen.

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moteur sans balais

Qu’est-ce qu’un moteur sans balais ?

Un moteur sans balais est un moteur dans lequel le collecteur, les balais et les autres pièces mécaniques de contact ont été supprimés. Le collecteur et les balais sont éliminés par un circuit électronique qui prend la place du collecteur. Dans les moteurs à courant continu, la force magnétique du circuit d’enroulement du stator entraîne le rotor à aimant permanent. Le courant est commuté par des capteurs et des commutateurs à semi-conducteurs pour faire tourner le moteur.

Ils présentent les caractéristiques des moteurs à courant continu en ce sens que le courant est proportionnel au couple et la tension proportionnelle à la vitesse de rotation. La structure incorpore les meilleures caractéristiques des deux types de moteurs – les moteurs à courant alternatif. Ils sont de petite taille, ont un rendement élevé et une longue durée de vie, ne produisent pas d’étincelles et ne sont pas bruyants. Ils sont utilisés dans un large éventail d’utilisations, des ordinateurs aux appareils ménagers.

Utilisations des moteurs sans balais

Les moteurs sans balais ont les caractéristiques des moteurs à courant continu et se distinguent par un rendement élevé, une longue durée de vie et un faible niveau de bruit. Ils sont largement utilisés dans les appareils ménagers, les équipements électroniques et les automobiles. Dans les appareils ménagers, ils sont utilisés dans les moteurs de ventilateurs et les moteurs d’entraînement pour les climatiseurs, les lave-vaisselle, les lave-linge, les réfrigérateurs, les ventilateurs, les aspirateurs, etc. Ils sont idéaux pour les compresseurs des climatiseurs et des réfrigérateurs commandés par inverseur.

Dans l’électronique professionnelle, ils sont utilisés dans une large gamme de situations telles que l’alimentation en papier des imprimantes laser, les entraînements d’hélices et les commandes de cardans pour les drones, les disques durs et les disques optiques, et les entraînements de perceuses, de tournevis et de scies pour l’outillage. Ils sont également utilisés dans les distributeurs automatiques, les terminaux financiers et les distributeurs de billets, ainsi que dans les photocopieurs, les chauffe-eau et les vitrines réfrigérées.

De plus, leur utilisation dans le secteur automobile augmente rapidement. Elle s’étend aux moteurs d’entraînement pour la direction assistée électrique, le verrouillage des portes, le réglage de l’axe optique des phares, l’ouverture et la fermeture des portes, les compresseurs de climatisation pour les véhicules électriques et les moteurs de traction pour les véhicules électriques.

Principe des moteurs sans balais

Les moteurs sans balais se composent d’un rotor et d’un stator, d’un capteur pour détecter la position de rotation du rotor et d’un circuit d’attaque pour l’entraînement.

1. Le rotor et le stator

Le rotor utilise des aimants permanents pour créer un champ magnétique, tandis que le stator est enroulé avec des bobines pour générer un flux magnétique. En fonction de l’angle de rotation du rotor, la direction du courant dans les bobines du stator est modifiée pour changer la direction du flux magnétique. Les moteurs sans balais utilisent des capteurs et des commutateurs à semi-conducteurs au lieu de commutateurs et de balais pour modifier la direction du flux magnétique.

2. Détection de la position de rotation du rotor

Des circuits intégrés à effet Hall ou des codeurs optiques sont utilisés comme capteurs pour détecter la position de rotation du rotor. Une autre méthode consiste à détecter la force contre-électromotrice. Le rotor est mis en rotation en détectant la position du rotor et en commutant le courant de manière à ce que la direction du flux magnétique dans le stator avance de manière séquentielle. Si l’enroulement du moteur est triphasé, trois capteurs sont placés à l’intérieur du stator et un signal numérique est émis lorsque le rotor tourne.

3. Moteur d’entraînement

Les moteurs sans balais nécessitent un pilote de circuit inverseur pour contrôler le moteur en tant que source d’énergie. Un transistor de commutation est connecté à l’enroulement du moteur et six transistors constituent l’inverseur. L’alimentation commerciale est redressée par un pont de diodes pour la convertir en tension continue, ensuite fournie au circuit inverseur.

Un signal numérique provenant du capteur de détection de la position du rotor est transmis aux transistors du circuit de l’onduleur. Cela permet d’activer et de désactiver l’alimentation électrique de l’onduleur. Cette puissance est fournie aux enroulements du moteur et entraîne le moteur. L’angle du pôle magnétique du rotor est détecté à partir d’une combinaison de signaux provenant des capteurs et les transistors dans les enroulements où le couple est nécessaire sont contrôlés de manière à créer un champ magnétique rotatif.

La vitesse de rotation du moteur est renvoyée par les signaux des capteurs au circuit de commande afin qu’une vitesse donnée puisse être maintenue.

Autres informations sur les moteurs sans balais

Caractéristiques des moteurs sans balais

1. Longue durée de vie
Les moteurs sans balais ont une longue durée de vie grâce à l’absence de collecteur et de balais et à l’absence de pièces coulissantes. Ils durent 10 fois plus longtemps que les moteurs à balais et sont plus faciles à entretenir.

2. Caractéristiques du moteur
Le moteur a les caractéristiques d’un moteur à courant continu : le courant et le couple, la tension et la vitesse de rotation sont proportionnels, et un couple élevé peut être obtenu même à faible vitesse. Il a le rendement le plus élevé par rapport aux autres moteurs. Sa petite taille et son faible niveau de bruit le rendent adapté à une large gamme d’utilisations. La rotation à grande vitesse est également facile et le bruit généré est faible.

3. Contrôlabilité
Les caractéristiques de petite taille et de poids léger, ainsi que le moment d’inertie relativement faible, font que les moteurs suivent parfaitement les changements. Même si la charge change, il est possible de fonctionner à une vitesse stable, de la petite à la grande vitesse.

4. Inconvénients
Le moteur nécessite un circuit inverseur pour contrôler la rotation du moteur en tant que source d’énergie. Le coût global de l’appareil, y compris le contrôleur et le capteur de position rotatif, est désavantageux.

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relais haute fréquence

Qu’est-ce qu’un relais haute fréquence ?

Un relais haute fréquence est un des éléments qui commutent des signaux à haute fréquence.

Les relais haute fréquence n’ont généralement pas de connecteurs et sont donc utilisés par soudure. Leurs caractéristiques haute fréquence sont fortement influencées par le substrat. Lorsque les relais sont utilisés dans des circuits haute fréquence, il y a des problèmes d’isolation, fuite de signal entre les contacts lorsque les contacts sont ouverts, et de perte d’insertion, perte de signal lorsque les contacts sont fermés.

Utilisations des relais haute fréquence

Les relais haute fréquence sont utilisés dans les équipements dotés d’un circuit appelé circuit haute fréquence. Afin de contrôler les signaux haute fréquence, un relais spécifique haute fréquence est nécessaire à la place d’un relais ordinaire.

Les exemples incluent les stations de base de téléphonie mobile, les équipements de radiodiffusion, les équipements de mesure et les équipements radio. Une autre utilisation est le LAN sans fil et le Bluetooth, qui sont largement utilisés à la maison. Dans les deux cas, le relais est responsable de la commutation harmonieuse des signaux à l’intérieur de divers types d’équipements.

Principe des relais haute fréquence

Les relais haute fréquence ont une structure similaire à celle des relais ordinaires.

1. Principe du relais

Dans un relais, lorsqu’une petite quantité d’électricité circule dans une bobine enroulée autour d’un noyau de fer, un électro-aimant rapproche les morceaux de fer et les met en contact l’un avec l’autre. Cela connecte le circuit et permet à une grande quantité d’électricité de circuler directement de la source d’énergie aux composants électriques. Lorsque l’électricité entre les bornes est coupée, le champ magnétique généré dans la bobine se dissipe et l’équipement électrique cesse de fonctionner.

L’isolation et la perte d’insertion sont des problèmes lorsque les relais sont utilisés dans des circuits à haute fréquence.

2. Isolement

L’isolement correspond à la résistance entre les bornes de sortie lorsque le relais est hors tension. À haute fréquence, des fuites de signal se produisent même lorsque le relais est à l’état hors tension. L’isolement est un paramètre qui indique le degré de cette fuite de signal.

Plus la fréquence est élevée, plus la fuite est importante, alors que la valeur d’isolation elle-même tend à être plus faible. Cela peut provoquer des interférences entre les circuits.

3. Perte d’insertion

La perte d’insertion, également connue sous le nom de perte d’insertion, se réfère à la perte de signal entre les contacts qui se produit lorsque les contacts sont fermés. Plus la fréquence est élevée, plus la perte de signal entre les contacts est importante, ce qui rend impossible la transmission précise du signal et entraîne un dégagement de chaleur.

En d’autres termes, il est important qu’il y ait peu de fuite de signal entre les contacts lorsqu’ils sont ouverts et peu de perte de signal lorsqu’ils sont fermés, même lorsque la fréquence du signal augmente.

4. Perte de retour

Lorsqu’il y a un changement d’impédance dans le trajet du signal, il se produit un phénomène connu sous le nom de réflexion : une partie du signal n’atteint pas l’extrémité réceptrice mais retourne à l’extrémité émettrice.

Le degré de réflexion du signal est appelé perte de retour et est exprimé par le rapport entre la puissance d’entrée et la puissance réfléchie. Un autre indicateur du degré de réflexion est le VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) : plus la valeur du VSWR est proche de 1, moins il y a de réflexion, ce qui signifie qu’il s’agit d’une bonne caractéristique.

Les relais utilisés dans les circuits haute fréquence nécessitent des caractéristiques haute fréquence en plus des caractéristiques générales des relais. Ils doivent donc avoir une isolation élevée et une faible perte d’insertion comme décrit ci-dessus. De plus, la perte de retour, qui indique le degré de réflexion du signal, doit être importante, le ROS doit être faible et l’impédance caractéristique, qui indique la valeur de la résistance, doit être appropriée.

Autres informations sur les relais haute fréquence

Circuits haute fréquence

Les circuits haute fréquence sont des circuits électroniques dont le fonctionnement à haute fréquence diffère de celui à basse fréquence. Les circuits qui traitent des signaux électroniques dont la fréquence peut atteindre plusieurs GHz, comme les réseaux locaux sans fil, sont des circuits haute fréquence.

Lorsque les signaux électroniques sont à haute fréquence, il est nécessaire de tenir compte du fait que les niveaux de courant et de tension des signaux sont différents à différents endroits du circuit électronique. Les circuits qui tiennent compte de ce comportement sont appelés circuits à constantes distribuées.

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Filament Fiber

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Sicherheitsrelais

Was sind Sicherheitsrelais?

Sicherheitsrelais

Sicherheitsrelais sind Relais, die zum Aufbau von Sicherheitsstromkreisen in Maschinen und Anlagen verwendet werden. Sicherheitsrelais haben eine zwangsgeführte Kontaktstruktur und werden im sicherheitsrelevanten Teil der Steuerung eingesetzt, um den Betrieb von Maschinen nur dann zu steuern, wenn die Sicherheit bestätigt ist. Dies ermöglicht die Erkennung von Fehlern und die anschließende sichere Abschaltung der Anlage.

Als Mechanismus empfängt der “Eingangsteil” das übertragene Signal. Er entscheidet, ob das Signal sicher ist oder nicht, und sendet das Signal an den “Ausgangsteil”. Das Modul spielt als Logikeinheit eine zentrale Rolle.

Verwendungszwecke von Sicherheitsrelais

Sicherheitsrelais werden hauptsächlich zur Überwachung von Sicherheitsfunktionen eingesetzt. Die Hauptanwendung sind beispielsweise Sicherheitssteuerungen wie Notausschalter, Sicherheitstüren und Sicherheitsmatten. Sie dienen dazu, Fehler in Geräten, Sensoren und Aktoren zu erkennen und die Maschine oder Anlage so zu steuern, dass sie sicher zum Stillstand kommt.

Die Sicherheit von Maschinen und Anlagen kann durch die Integration von Modulen gewährleistet werden, die Sicherheitsrelais verwenden. Sie schützen vor Gefahren, indem sie potenzielle Gefahren für Bediener, Anomalien in Maschinen und Anlagen und mögliche Schäden erkennen.

Prinzip der Sicherheitsrelais

Sicherheitsrelais unterscheiden sich von Standardrelais durch ihre zwangsgeführte Kontaktstruktur: Sie haben zwei Arten von Kontakten, a und b, die durch eine Wand voneinander getrennt sind, da sie voneinander isoliert sein müssen. Der Mechanismus ist so beschaffen, dass der a-Kontakt und der b-Kontakt in Abhängigkeit vom EIN/AUS der Spule verriegelt sind.

Die zwangsgeführte Kontaktstruktur ist durch eine Struktur gekennzeichnet, die einen anormalen Zustand erkennt, wenn “alle b-Kontakte einen Kontaktabstand von 0,5 mm oder mehr haben, wenn die Spule AUS ist, wenn der a-Kontakt verschweißt ist” und “alle a-Kontakte einen Kontaktabstand von 0,5 mm oder mehr haben, wenn die Spule EIN ist, wenn der b-Kontakt verschweißt ist”. Die Struktur erkennt einen anormalen Zustand, wenn “alle a-Kontakte einen Kontaktabstand von 0,5 mm oder mehr haben, wenn die Spule eingeschaltet ist”. Zum Zeitpunkt des Kontaktschweißens befinden sich der a-Kontakt und der b-Kontakt also nicht im gleichen Betriebszustand.

Bei einem System, das das Ein- und Ausschalten einer Maschine steuert, ist der Aufbau so, dass der a-Kontakt mit dem Leistungsregelkreis und der b-Kontakt mit dem Überwachungskreis verbunden ist. Wenn der a-Kontakt verschweißt ist, arbeitet die Maschine nur, wenn die Spule eingeschaltet ist, und die Maschine stoppt, wenn sie ausgeschaltet wird. Der b-Kontakt hingegen wird verschweißt, wenn sich die Spule im AUS-Zustand befindet, und dient als Überwachungsschaltung zur Erkennung eines Sicherheitszustands.

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pilote de moteur

Qu’est-ce qu’un pilote de moteur ?

Un pilote de moteur est un dispositif utilisé pour contrôler l’entraînement lié à la rotation du moteur. Associé à un ordinateur tel qu’un micro-ordinateur, il contrôle la synchronisation et la vitesse de rotation du moteur en appliquant la tension et le courant appropriés.

Le circuit intégré de commande de moteur, qui est le cœur du pilote de moteur, est extrêmement petit, de sorte qu’il présente l’avantage de réduire la surface de montage par rapport à la construction d’un circuit de commande de moteur séparé en combinant des composants autonomes. De plus, certains d’entre eux sont dotés de fonctions de protection contre les surintensités et les surchauffes, ce qui permet à l’utilisateur de commander le moteur en toute sécurité.

Utilisations des pilotes de moteur

Le pilote de moteur approprié est sélectionné en fonction du type de moteur. Les moteurs typiques sont les moteurs à courant continu à balais, les moteurs sans balais, les moteurs pas à pas et les moteurs linéaires.

Les moteurs à courant continu sont simples et peu coûteux, ce qui en fait des moteurs polyvalents utilisés dans un grand nombre d’utilisations, y compris les appareils ménagers tels que les machines à laver. Ils sont également utilisés dans les moteurs linéaires où les pôles magnétiques sont modifiés en changeant la direction du courant. Le Shinkansen linéaire est un moteur linéaire synchrone, qui obtient sa propulsion en changeant les pôles magnétiques des rails, et les pilotes de moteur sont utilisés pour contrôler cela.

Principe des pilotes de moteur

Le principe de fonctionnement d’un pilote de moteur dépend du type de moteur contrôlé. En particulier, la configuration du circuit en pont pour la commutation de l’alimentation diffère.

Les pilotes de moteur à courant continu, par exemple, contrôlent le sens de rotation en commutant le sens du courant circulant vers les électro-aimants. Par exemple, l’application d’un courant dans le sens opposé à un moteur tournant à grande vitesse peut freiner la rotation et donc réduire la vitesse.

Dans ce cas, un circuit en demi-pont est construit à l’aide de plusieurs transistors. La combinaison des transistors détermine le sens du courant. Dans les moteurs sans balais et les moteurs pas à pas, c’est le circuit en demi-pont qui contrôle le courant correspondant au nombre de bobines (nombre de phases) tirées du moteur.

Pour les moteurs sans balais, il peut s’agir d’un circuit monophasé ou triphasé, et pour les moteurs pas à pas, d’un circuit biphasé ou quinphasé. D’autres méthodes de contrôle de la vitesse comprennent une combinaison de contrôle PWM, qui module la largeur de la tension d’impulsion, et de contrôle PWM, qui contrôle la vitesse.

Autres informations sur les pilotes de moteur

Moteurs sans balais et moteurs pas à pas

Le marché des pilotes de moteur peut être divisé en trois grandes catégories : les moteurs à courant continu (avec balais), les moteurs sans balais et les moteurs pas à pas. Les moteurs CC à balais sont faciles à manipuler car ils peuvent être facilement entraînés par l’application d’une tension, mais leur coût est prohibitif sur un marché où de nombreux types de moteurs sont disponibles.

Les moteurs sans balais sont utilisés dans les ventilateurs de PC et dans d’autres utilisations nécessitant un fonctionnement relativement efficace et une grande fiabilité. Les moteurs pas à pas, comme leur nom l’indique, se caractérisent par leur capacité à fournir un contrôle avancé de la rotation du moteur et sont utilisés dans des utilisations industrielles telles que la commande d’actionneurs de haute précision pour l’automatisation des usines, et dans des équipements grand public tels que les imprimantes, et ces deux marchés devraient se développer à l’avenir.

Sur le marché de l’automobile, comme le montre le récent passage aux véhicules électriques, le fonctionnement très efficace des moteurs à l’aide de pilotes de moteur est essentiel, car ils prennent en charge une large gamme de commandes de moteur, allant d’un couple élevé à faible vitesse à des vitesses élevées, et la durée de vie de la batterie jusqu’à la décharge affecte directement la distance de conduite. Pour ce faire, la commande PWM du pilote de moteur à l’aide d’un microcontrôleur est une technologie essentielle, de même que la technologie de commande d’onduleur pour une puissance de sortie élevée en vue d’une utilisation dans le véhicule.

Bien que les pilotes de moteur constituent un domaine technique offrant un large éventail de possibilités, même les débutants peuvent fabriquer leurs propres pilotes de moteur en utilisant des composants uniques, le contrôle à grande échelle nécessite une compréhension des principes de fonctionnement du moteur, des algorithmes de contrôle et de l’assistance logicielle à l’aide d’un microcontrôleur.

C’est pourquoi certains pilotes de moteur récents intègrent des innovations qui facilitent leur utilisation avec l’appui d’un logiciel d’utilisation dédié.