Différences entre un vérin linéaire à courant alternatif (AC) et à courant continu (DC)

Les vérins linéaires électriques sont entraînés par un moteur AC ou DC. Cet article met en avant les principales différences entre ces deux types de moteurs afin de vous aider à choisir le bon moteur pour votre vérin linéaire.

Définition électrique

Les moteurs AC et DC fonctionnent selon le même principe. Des champs magnétiques alternés, provoqués par l’inversion de la direction du Courant, font tourner un arbre. Les différences entre ces deux types de courant déterminent les caractéristiques du moteur.

DC signifie Direct Current (courant continu) tandis que AC signifie Alternating Current (courant alternatif). En DC, le Courant circule continuellement dans une seule direction, comme dans les batteries et les piles à combustible. En AC, le Courant inverse sa direction un certain nombre de fois par seconde. Les foyers américains sont alimentés en AC qui s’inverse 60 fois par seconde, plus couramment appelé « 60 hertz ».

Source d’alimentation

L’AC est généralement le choix pour les applications de forte puissance, comme dans les grandes usines, car il est plus facile de transformer des tensions élevées en tensions plus basses. Il présente également moins de pertes électriques sur de longues distances, ce qui explique son utilisation dans les lignes électriques domestiques.

Pour les applications de plus faible puissance, on trouve un mélange de moteurs AC et DC. Par exemple, dans nos maisons où la source d’alimentation est principalement en AC, on retrouve des ventilateurs, des lave-linges et des outils filaires équipés de moteurs AC. Pour la plupart des applications mobiles, comme les voitures ou les appareils sans fil, le DC est beaucoup plus courant puisque ces applications sont alimentées par une batterie, qui est une source DC.

Il existe des moyens de convertir l’alimentation entre AC et DC. Dans les voitures électriques de Tesla Motors, on trouve une batterie DC qui passe par un onduleur pour alimenter des moteurs AC. À la maison, l’AC provenant de la prise murale est converti en DC à l’aide d’un convertisseur (c’est le cas de notre boîtier de commande PA-20, qui combine un convertisseur et des commandes bidirectionnelles dans un ensemble simple). C’est très courant pour le mobilier automatisé utilisant des vérins linéaires électriques tels que les fauteuils inclinables, les lits d’hôpital et les bureaux assis-debout.

Durabilité

Comme mentionné plus haut, les moteurs AC et DC présentent tous deux des champs magnétiques alternés provoqués par l’inversion de la direction du Courant.

Les moteurs DC possèdent des balais et un collecteur sur le rotor qui modifient physiquement le chemin de l’électricité pour inverser la direction du Courant. Comme les moteurs AC fonctionnent naturellement avec un Courant alternatif, ce collecteur physique n’est pas nécessaire. Les balais et le collecteur des moteurs DC augmentent l’entretien, limitent souvent la Vitesse et réduisent la durée de vie par rapport aux moteurs AC.

Notez qu’il existe une exception : le moteur DC sans balais. Comme son nom l’indique, il n’utilise pas de balais physiques. Il corrige de nombreux défauts des moteurs DC à balais mais implique un coût plus élevé et nécessite des contrôleurs externes.

Options de commande

La Vitesse d’un moteur DC est proportionnelle à la quantité de Courant traversant les bobines. Cela signifie que la Vitesse d’un moteur DC peut être modifiée par diverses techniques, la plus simple étant la régulation de tension, réalisable avec une simple résistance ou un régulateur de tension tel que notre contrôleur de vitesse AC-14.

De leur côté, les moteurs AC nécessitent une variation de la fréquence de l’alimentation. Ils ont besoin d’un variateur de fréquence, qui modifie la fréquence AC entrante. Pour des applications simples, cela est souvent assez coûteux comparé aux solutions plus simples disponibles pour les moteurs DC.

Conclusion

Au-delà des trois différences citées, d’autres facteurs comme la commande du couple, la production de chaleur et bien d’autres encore entrent en jeu. Tous ces éléments aideront à déterminer le meilleur vérin linéaire électrique pour une application donnée.

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