Qu’est-ce qu’un solénoïde AC ?
Un solénoïde AC est un terme utilisé pour désigner un solénoïde qui fonctionne lorsqu’une tension AC, ou tension de courant alternatif, est appliquée. Un solénoïde est un conducteur enroulé en spirale, composé de cuivre et d’autres matériaux utilisés pour conduire l’électricité, et est généralement appelé bobine.
Alors qu’une bobine est appelée bobine en général, comme une bobine plate ou tridimensionnelle, une bobine enroulée en forme de spirale est appelée bobine de solénoïde, ou solénoïde en abrégé.
Utilisations des solénoïdes AC
Les électrovannes constituent l’application la plus courante des solénoïdes AC. Les électrovannes sont également appelées valves car elles utilisent toujours une bobine de solénoïde dans leur construction.
Les électrovannes sont principalement utilisées dans les vannes qui arrêtent ou font circuler des fluides tels que l’eau ou l’huile, ou qui inversent le sens de circulation d’un fluide, également connues sous le nom de vannes à 2 ou 3 voies. Elles sont le plus souvent utilisées dans divers actionneurs pour les véhicules et dans les équipements qui utilisent le cycle froid-chaleur des fluides, tels que les réfrigérateurs, les climatiseurs et les chauffe-eau à pompe à chaleur pour un usage domestique. À la maison, ils sont utilisés dans les réfrigérateurs, les climatiseurs, les chauffe-eau à pompe à chaleur et d’autres équipements qui utilisent le cycle froid/chaud des fluides.
Principe des solénoïdes AC
Le principe des solénoïdes AC utilise la force générée par un courant électrique et un champ magnétique. Cette relation entre le courant, le champ magnétique et la force est également expliquée par les électro-aimants et la force électromotrice générée par les phénomènes d’induction électromagnétique.
La plupart d’entre nous en ont entendu parler au moins une fois, et ce principe est dérivé de la loi la plus célèbre de l’électricité, des champs magnétiques et des forces, la règle de la main gauche de Fleming, qui est la première loi que l’on apprend en physique sur les forces électromagnétiques.
Pour l’expliquer en détail, le principe stipule que lorsque le majeur, l’index et le pouce de la main gauche sont orientés à angle droit l’un par rapport à l’autre dans une bobine en spirale, un courant (bobine) circule en direction du majeur et un flux magnétique (noyau de fer ou aimant) est créé en direction de l’index, une force est générée en direction du pouce.
Ce phénomène physique de déplacement du noyau de fer par commutation du sens du courant et de l’alimentation électrique est utilisé dans les actionneurs tels que diverses électrovannes. La règle de la main gauche de Fleming est en fait un principe commun à tous les actionneurs électriques, y compris les moteurs, ainsi qu’aux solénoïdes.
Par ailleurs, l’inverse de la loi de Fleming est la loi du générateur, qui convertit une force extérieure en électricité. Quoi qu’il en soit, elle est toujours basée sur l’induction électromagnétique, selon laquelle une force est générée par l’électricité et un champ magnétique.
Types de solénoïdes
Comme expliqué ci-dessus, un solénoïde est une bobine enroulée en forme de spirale, et la puissance appliquée est convertie en force motrice pour l’actionneur mécanique dans le noyau de fer par la loi de l’induction électromagnétique.
1. Solénoïdes AC
- Le courant d’appel causé par le courant alternatif a tendance à se produire et le bruit généré est relativement élevé.
- Forte traction sur le noyau de fer mobile (plongeur) pendant le courant d’appel, ce qui entraîne des problèmes de stabilité.
- Le solénoïde lui-même possède d’excellentes caractéristiques telles que la vitesse de fonctionnement et la force de traction.
2. Solénoïdes DC
- Valeur de courant constante et fonctionnement stable.
- Contrairement aux solénoïdes à courant alternatif, il n’y a pas de courant d’appel et le bruit est relativement faible.
- Le solénoïde lui-même présente des caractéristiques inférieures à celles des solénoïdes à courant alternatif en raison d’une vitesse de fonctionnement lente, d’un faible courant et d’une faible force de traction du plongeur.
Cependant, le solénoïde lui-même risque d’être grillé en cas de charge excessive, c’est pourquoi il faut envisager des mesures de sécurité telles que des fusibles thermiques et des circuits de protection contre les surintensités.
Les solénoïdes sont également divisés en deux types : les solénoïdes à poussée (qui poussent le noyau de fer hors de la bobine) et les solénoïdes à traction (qui tirent le noyau de fer dans la bobine), en fonction du mode de fonctionnement du noyau de fer mobile (le plongeur). Il existe également des types “push-pull” (pousser-tirer) qui gèrent les deux types de fonctionnement.
Un type caractéristique de solénoïde est le type à retenue automatique, qui utilise des aimants permanents pour fixer la position du plongeur. Ce type de solénoïde convient aux applications où la consommation d’énergie doit être réduite au minimum (par exemple, les équipements alimentés par des batteries de stockage), car le courant ne doit être fourni qu’au moment où le plongeur est déplacé, et aucun courant n’est nécessaire pendant la période de maintien.
Les solénoïdes sont disponibles dans une grande variété de spécifications, et il est important de vérifier soigneusement les spécifications de votre application avant de choisir un solénoïde.