Lorsqu’il s’agit de choisir la bonne tension pour l’actionneur, il est crucial de prendre en compte le nombre de variables qui lui permettront de fonctionner à son plein potentiel. Parmi les principales considérations figurent le Courant disponible pour l’actionneur, la tension, la puissance (c.-à-d. le choix d’une alimentation appropriée), les chutes de tension, ainsi que la Vitesse et la force que vous attendez du vérin linéaire.
De plus, il n’y a pas que la quantité de tension fournie qui compte, mais aussi sa qualité. Connaître la différence entre une alimentation non régulée, une alimentation linéaire et une alimentation à découpage pourrait vous faire réaliser des économies à cet égard. Plutôt que de vous perdre dans la multitude d’informations techniques en ligne, notre guide essentiel vous accompagnera à travers toutes les considérations électriques afin de vous donner les connaissances nécessaires pour prendre la meilleure décision d’achat.
Disponibilité de l’alimentation
La tension de l’actionneur peut être fournie de deux façons – soit avec une grosse batterie, soit, plus couramment, avec une alimentation. Les alimentations linéaires acceptent un courant alternatif (AC) et délivrent un courant continu (DC) via une série d’étapes, comme suit :
- L’AC passe par un transformateur abaisseur pour réduire la tension.
- Un redresseur en pont supprime la polarité négative du signal AC.
- Un circuit, composé de Condensateurs montés en parallèle, lisse le signal pour créer une sortie de tension de type DC.
- Un régulateur produit une tension de sortie constante spécifique.
Les alimentations non régulées n’ont pas de circuit de régulation et produisent donc une tension de sortie ondulée, ce qui est indésirable si vous avez besoin d’une tension précise. Néanmoins, si une solution économique pour alimenter un actionneur électrique basse tension est nécessaire, alors une alimentation non régulée est la bonne option.
Les alimentations linéaires sont généralement peu efficaces car elles dissipent une grande quantité de chaleur lorsque le régulateur abaisse la tension et tente de la maintenir constante. Par conséquent, lorsqu’il s’agit de choisir une tension pour l’actionneur, il est préférable d’opter pour une alimentation à découpage.
Alimentations à découpage
Une alimentation à découpage utilise des techniques de commutation à semi-conducteurs, par opposition à la régulation linéaire, pour produire une tension de sortie spécifique. Elles sont bien plus efficaces (c.-à-d. moins de dissipation thermique) et sont souvent plus légères grâce à l’utilisation d’un transformateur plus petit.
Nombre de vérins
Il est également important de considérer combien de vérins linéaires vous comptez utiliser lors du choix d’une alimentation. Si des vérins linéaires sont connectés en série, la tension de l’alimentation de l’actionneur est partagée entre eux. Par exemple, si vous avez deux vérins linéaires 12VDC connectés en série et reliés à une alimentation 12VDC, chaque vérin ne recevrait que 6VDC, ce qui signifie que les actionneurs fonctionneraient à la moitié de leur capacité – pas idéal.
À l’inverse, connecter ces deux vérins linéaires en parallèle ne ferait que doubler la consommation de Courant tout en conservant la même tension, ce qui est acceptable tant que le Courant nominal de votre alimentation n’est pas dépassé. Si plus d’un vérin linéaire doit être alimenté, en particulier s’ils diffèrent par leurs caractéristiques électriques, il est recommandé d’utiliser des alimentations séparées pour chacun.
Chutes de tension
Dans certains cas, une alimentation et un vérin linéaire peuvent être situés assez loin l’un de l’autre, nécessitant un long câble. Cela peut provoquer une chute de tension le long du câble en raison de la résistance interne du fil. L’équation de base pour calculer la chute de tension sur un câble est la suivante :
Où :
– chute de tension [V].
– longueur du câble [m].
– Courant [A].
– résistivité du cuivre [Ω∙mm2/m].
– section du câble [mm2].
Par exemple, une tension de vérin linéaire de 12VDC à 8A (pleine Charge) est utilisée. Une alimentation de 12VDC 10A est utilisée, mais avec un câble en cuivre de 50 m (section de 4 mm2) connecté au vérin linéaire. En utilisant l’équation ci-dessus, la chute de tension est de 1,7 V avec une résistivité de 0,017*. Par conséquent, le vérin linéaire ne fonctionnerait qu’avec une tension fournie de 10,3 V.
*La résistivité du cuivre à 20°C, la chute de tension augmentant d’environ 0,4 % par °C d’augmentation.
Cette chute de tension peut être beaucoup plus élevée si l’on tient compte des tableaux de correction, des chutes de tension internes du contrôleur/du pilote et d’autres pertes électriques dues aux Connecteurs de câble. Par conséquent, lors du choix de la bonne tension pour votre vérin linéaire, vous devez prendre en considération les chutes de tension.
Une façon de minimiser la chute de tension est d’augmenter la section du câble, réduisant ainsi la résistance interne. Alternativement, les câbles peuvent être enterrés sous terre pour éviter la lumière directe du soleil et prévenir les chutes de tension fluctuantes dues aux variations de température du câble au cours de la journée.
En outre, pour illustrer l’importance d’utiliser un câble en cuivre plutôt qu’un câble en acier ou en aluminium, le graphique ci-dessous montre qu’un câble en cuivre présente la plus faible chute de tension sur sa longueur.
Vitesse et force
Des vérins linéaires plus lents signifient généralement une force de sortie plus élevée et inversement. Cependant, une tension plus élevée est l’un des indicateurs montrant que le Moteur du vérin linéaire est plus puissant et peut fournir davantage de force. À l’inverse, un Moteur d’actionneur électrique basse tension peut également être associé à un Engrenage pour accélérer le vérin linéaire ou augmenter sa force de sortie.
Dans tous les cas, il est important de sélectionner la bonne tension de l’actionneur afin qu’il puisse fonctionner à ses performances maximales. Ensuite, pendant le fonctionnement, la Vitesse et la force peuvent être diminuées à l’aide d’un contrôleur pour réduire la tension, si nécessaire.
Options de Progressive Automations
Deux options principales existent – choisir une alimentation avec la bonne tension pour votre vérin linéaire ou opter pour un vérin linéaire personnalisé en tension (actionneur à tension variable) adapté à votre alimentation. Concernant cette dernière, Progressive Automations propose principalement des vérins linéaires 12VDC, mais certains modèles vont jusqu’à 24VDC, 36VDC et 48VDC. En outre, le PA-12 peut être personnalisé à 7,5VDC si une alimentation basse tension pour actionneur électrique est utilisée.
Progressive Automations propose également des alimentations adaptées à leurs vérins linéaires, ce qui simplifie le processus de sélection. Comme indiqué précédemment, assurez-vous que l’alimentation a une tension suffisamment élevée pour faire fonctionner le vérin linéaire. Si l’actionneur est évalué à 12VDC, utilisez alors une alimentation 12VDC, à condition qu’ils soient proches l’un de l’autre, sinon optez pour une alimentation de tension supérieure pour compenser les pertes. Assurez-vous également que le Courant de l’alimentation est supérieur à la consommation de Courant du vérin linéaire à pleine Charge, faute de quoi vous risquez la surchauffe de l’alimentation.
Conclusion
Il est évident que choisir la bonne tension pour votre actionneur garantit un fonctionnement efficace et qu’il atteindra sa Vitesse et sa force nominales. En prêtant attention aux chutes de tension dans votre câblage, au type d’alimentation utilisé et à la Vitesse/force souhaitées, vous pouvez être certain de prendre la bonne décision.