Qu’est-ce qu’un actionneur électromagnétique ?
Les actionneurs électromagnétiques sont des dispositifs capables de convertir des forces électriques produites par des phénomènes électromagnétiques en forces physiques dans des machines, telles que celles produisant des mouvements rotatifs ou linéaires.
Dans divers domaines de l’industrie, les actionneurs électromagnétiques sont utilisés dans les contrôleurs de mouvement qui utilisent des moteurs et des solénoïdes pour commander des machines en les déplaçant ou en les arrêtant.
Outre une solide expérience, l’utilisation d’actionneurs électromagnétiques requiert des connaissances spécialisées en matière de champs électromagnétiques et d’analyse des structures et des mécanismes. Il est donc important de comprendre les principes relatifs aux aspects physiques tels que les champs électromagnétiques.
Utilisations des actionneurs électromagnétiques
Les actionneurs électromagnétiques sont largement utilisés dans de nombreux domaines de l’équipement électrique et électronique, tels que les machines industrielles, l’équipement médical et les machines d’analyse. Ils sont notamment utilisés comme solénoïdes et moteurs, ainsi que comme contrôleurs de mouvement, et sont donc utilisés dans une grande variété d’industries.
Ils sont par exemple utilisés dans les équipements de précision tels que les appareils d’analyse dans le domaine médical, les semi-conducteurs et les équipements industriels. En fonction du type et de la taille de l’actionneur électromagnétique, les utilisations dans lesquelles il est utilisé varient.
Parmi les mouvements que peuvent effectuer les actionneurs électromagnétiques, on trouve les mouvements de translation, dans lesquels l’actionneur se déplace sans changer de direction, et les mouvements de rotation, dans lesquels l’actionneur change de direction sur place.
Ils se caractérisent par une action plus rapide que les vérins pneumatiques ou hydrauliques et sont utilisés pour contrôler le mouvement des machines. Par exemple pour ouvrir et fermer des interrupteurs et des vannes afin de contrôler le mouvement.
Principe des actionneurs électromagnétiques
Le principe d’un actionneur électromagnétique consiste à utiliser la loi de Faraday. Elle est générée par l’électricité circulant dans une bobine interne, pour convertir une quantité électrique en un mouvement physique en déplaçant le noyau de fer mobile (plongeur) à l’intérieur de la bobine sous l’effet de la force d’un aimant.
L’opération elle-même utilise le principe d’un électro-aimant, selon lequel une force magnétique est générée lorsque l’électricité est appliquée à la bobine à l’intérieur de l’actionneur électromagnétique. Cette force entraîne le déplacement du noyau de fer mobile à l’intérieur de la bobine, ce qui se traduit par un mouvement de rotation ou de va-et-vient. La force magnétique est proportionnelle à l’ampleur du courant et la direction de la force magnétique peut être modifiée en fonction de la direction du courant.
Dans les moteurs, une rotation soutenue est générée en changeant la polarité des électro-aimants, de sorte que le flux de courant crée une force qui attire le noyau de fer à l’intérieur de la bobine. L’électro-aimant devient alors un actionneur linéaire.
Autres informations sur les actionneurs électromagnétiques
1. Différences entre les actionneurs électromagnétiques, les cylindres et les moteurs
Le terme “actionneur” fait référence à un élément qui convertit des signaux d’entrée électriques ou d’autres énergies en mouvement physique. Ainsi, la catégorie des “actionneurs électromagnétiques” comprend divers types de moteurs et de contrôleurs de mouvement pour le mouvement linéaire.
Les “cylindres” sont aussi fondamentalement synonymes, bien qu’il faille être prudent lorsque l’on utilise le terme “cylindre” au lieu d’actionneurs électromagnétiques, car il inclut les cas d’air (pneumatique) et d’hydraulique.
Avec la réduction du coût des actionneurs électromagnétiques, les machines industrielles s’orientent de plus en plus vers eux, qui sont plus rapides et plus fins que les commandes pneumatiques ou hydrauliques et sont également supérieurs en termes d’économies d’énergie.
2. Contrôleurs de mouvement
Dans le domaine des équipements industriels, où les actionneurs électromagnétiques sont les plus utilisés, il existe un certain nombre de fabricants qui fournissent un support de système. Cela comprenant non seulement des actionneurs mais aussi des capteurs pour détecter les mouvements, diverses unités de servocommande qui contrôlent réellement les mouvements détaillés ainsi que des systèmes de communication entre les dispositifs en tant qu’ensemble avec des logiciels.
Dans certains cas, les développeurs d’équipements et les fabricants d’ensembles finaux sont en mesure de développer tous ces systèmes par eux-mêmes. Cependant, dans d’autres cas, c’est une lourde charge que de développer tous les circuits intégrés (CPU) et les logiciels d’exploitation complexes et à forte intensité de savoir-faire (par exemple, la commande PWM) par eux-mêmes.
Le domaine des logiciels de commande et de leurs circuits intégrés dans le domaine numérique a considérablement progressé avec le temps, de sorte qu’il est souvent nécessaire de disposer d’une unité spécialisée pour suivre le flux technologique. C’est pourquoi il existe également des entreprises spécialisées dans l’assistance aux contrôleurs de mouvement.