Comment contrôler un actionneur linéaire avec un interrupteur d'actionneur?

Utilisation d'un commutateur Changer de vidéo Vidéo relais

De quel type de commutateur d'actionneur ai-je besoin?

Il existe de nombreux types de interrupteurs électriques là-bas, alors comment savoir lequel est le meilleur pour contrôler unactionneur linéaire. Comme vous souhaitez probablement étendre et rétracter votre actionneur linéaire, vous souhaiterez utiliser un interrupteur MARCHE-ARRÊT-MARCHE à double poussée double (DPDT). Le nombre de pôles et de lancers d'un commutateur d'actionneur linéaire définira son fonctionnement et se réfère respectivement au nombre de circuits et au nombre de positions actives. Un interrupteur d'actionneur bipolaire vous permettra de changer la direction de la tension d'entrée de l'actionneur, qui est nécessaire pour changer de direction, tandis qu'une double course vous donne deux positions ON, l'une pour l'extension et l'autre pour la rétraction. Vous pouvez également trouver des commutateurs DPDT qui sont ON-ON, ce qui signifie qu'il n'y a pas de position d'arrêt, mais ces commutateurs d'actionneur peuvent ne pas avoir de sens pour contrôler un actionneur dans votre application.

Schéma de circuit d'un commutateur DPDT

Même encore, il existe de nombreux commutateurs DPDT ON-OFF-ON dans différents styles et avec différentes fonctionnalités. Votre choix entre ces différents commutateurs d'actionneur dépendra principalement de votre application ou de vos préférences personnelles, mais il y a une caractéristique qui aura un impact sur le fonctionnement du commutateur d'actionneur, à savoir si l'interrupteur d'actionneur est momentané ou non. Les interrupteurs momentanés seront toujours par défaut en position centrale s'ils ne sont pas enfoncés, tandis que les interrupteurs non momentanés ou de maintien, se verrouillent dans la dernière position sur laquelle ils ont été enfoncés. Ces deux types d'interrupteurs d'actionneur peuvent être utilisés pour contrôler un actionneur linéaire et celui que vous choisissez dépendra de votre application et de vos préférences, mais il est important de prendre en compte car il peut être plus judicieux d'utiliser un style plutôt que l'autre pour ta situation.

Interrupteur à basculeInterrupteur à basculeInterrupteur à bascule LED étanche

Une fois que vous savez comment vous voulez que votre commutateur d'actionneur 12v fonctionne, vous pouvez commencer à regarder les différents styles et caractéristiques des différents commutateurs; comprenant interrupteurs à bascule, interrupteurs à bascule, et Interrupteurs rétroéclairés par LED. Mais avant d'acheter, vous voudrez vérifier les spécifications du commutateur d'actionneur souhaité. Ces spécifications incluent la taille, les propriétés électriques et l'espérance de vie, mais le plus important, pour la plupart des applications, est la puissance nominale. La puissance nominale est généralement donnée sous forme d'ampérage et de tension en courant alternatif ou continu, par exemple: 16 A 250 V CA, et est la limite de puissance absolue que votre commutateur peut gérer. Si votre interrupteur d'actionneur est uniquement conçu pour le courant alternatif, il peut toujours être utilisé avec un circuit DC, mais la puissance nominale sera beaucoup plus faible (environ 10% de la valeur nominale du courant alternatif, mais ce n'est pas une règle stricte). Ceci est particulièrement important lorsque vous utilisez des interrupteurs d'actionneur avec des charges inductives, comme un actionneur linéaire, car la mise en marche de l'interrupteur provoque un appel de courant et la désactivation provoque un pic de tension. Ces points élevés de courant et de tension peuvent dépasser les valeurs nominales de votre interrupteur, ce qui raccourcira la durée de vie de l'interrupteur de l'actionneur ou même le fera tomber en panne immédiatement [1]. Pour cette raison, il est important de vous assurer que le commutateur d'actionneur sélectionné a une puissance nominale supérieure à celle dont vous avez besoin.

Contrôle d'un actionneur linéaire avec un interrupteur d'actionneur

 Une fois que vous avez sélectionné un commutateur d’actionneur qui fonctionne dans votre application, la configuration pour contrôler l’actionneur linéaire est assez simple. Au bas de votre interrupteur, vous verrez 6 connecteurs, comme on le voit ci-dessous, qui s’aligneront avec le diagramme de circuit de l’interrupteur DPDT ci-dessus. Si l’interrupteur est appuyé sur la position avant, les connecteurs supérieur et intermédiaire seront connectés à l’intérieur de l’interrupteur; si l’interrupteur est appuyé sur la position arrière, les connecteurs du bas et du milieu seront connectés; et si l’interrupteur est en position médiane, l’interrupteur est ouvert.

Configuration du commutateur DPDT avec alimentation en position médiane Configuration du commutateur DPDT avec l'actionneur en position médiane

Comme on l’a vu ci-dessus, vous pouvez brancher votre commutateur actionneur 12v de deux façons pour contrôler votre actionneur linéaire. La première est de connecter l’actionneur aux connecteurs supérieurs et bas avec les côtés de commutation des fils positifs et négatifs et d’avoir l’alimentation connectée aux connecteurs moyens, comme on le voit sur la gauche ci-dessus. L’autre façon est de faire le contraire, ayant l’alimentation connectée à la fois les connecteurs supérieur et inférieur avec les fils positifs et négatifs de commutation côtés et ayant l’actionneur connecté aux connecteurs du milieu, comme on le voit sur la droite. Fonctionnellement, ces deux câblages font la même chose. Lorsque les connecteurs extérieurs retournent les côtés de chaque extrémité, la polarité de l’actionneur est inversée et provoque le changement de direction du mouvement.

Commutateurs DPDT contrôlant 2 actionneurs

Votre choix dans la configuration dépendra de votre application et préférence. Cette configuration peut également être utilisée pour contrôler plus d’un actionneur en même temps en connectant les actionneurs en parallèle, comme on le voit ci-dessus. Vous devrez être prudent lorsque vous faites cela car plus d’actionneurs connectés en parallèle augmenteront le tirage total du courant. Vous devrez vous assurer que votre commutateur d’actionneur peut gérer l’augmentation du tirage actuel tel que mentionné dans la section précédente de ce blog. 

Surmonter les limitations de puissance

Comme mentionné ci-dessus, vous devrez faire attention à ne pas dépasser la cote de puissance de votre commutateur d’actionneur, mais que se passe-t-il si vous ne trouvez pas un commutateur d’actionneur qui répond à vos exigences. C’est alors que les relais entrent en jeu. Relais sont des commutateurs électromagnétiques qui peuvent être actionnés par un courant plus petit pour allumer et éteindre un courant beaucoup plus grand [2]. Les relais vous permettent d’utiliser un interrupteur plus petit pour contrôler une charge électrique plus grande sans souci de dépasser la puissance de votre commutateur parce que les deux circuits sont physiquement isolés. Les relais sont des interrupteurs, de sorte qu’ils utilisent une terminologie similaire, et ils fonctionnent en ayant une bobine, qui devient magnétique lorsqu’il est sous tension, pour ouvrir et fermer la connexion du circuit de grande puissance [2]. La connexion qui est faite lorsque la bobine n’est pas sous tension est appelée normalement proche (NC) et la connexion qui est faite lorsque la bobine est sous tension est appelée normalement ouvert (NO). Les relais ont également des cotes de puissance que vous devrez inspecter pour vous assurer qu’ils fonctionneront dans le cadre de votre conception.

Relais DPDTModule de relais à 4 canaux

 

À Contrôle un actionneur linéaire, vous devez utiliser soit un relais DPDT avec un commutateur SPST (lancer unique à perche unique) ou deux relais SPDT (lancer double pôle unique) avec un interrupteur DPDT. En utilisant la configuration de relais DPDT unique, comme on le voit ci-dessous sur la gauche, vous avez seulement besoin d’un commutateur SPST parce qu’il n’y a qu’une seule bobine pour dynamiser. Lorsque la bobine est sous tension, l’actionneur s’étend et lorsque la bobine n’est pas sous tension, l’actionneur se rétracte. Cela signifie qu’il n’y a pas de position hors position, ce qui peut ne pas être acceptable pour votre conception. Si vous avez besoin que votre actionneur s’arrête entre les positions entièrement étendues et entièrement rétractées, vous voudrez utiliser les deux relais SPDT avec une configuration d’interrupteur DPDT ON-OFF-ON. Dans cette configuration, indiquée ci-dessous sur la droite, les deux relais sont utilisés pour retourner la polarité de la tension à l’actionneur et l’interrupteur est utilisé pour contrôler les relais. Vous devrez configurer votre circuit pour vous assurer que lorsque ni l’une ni l’autre bobine n’est énergisé, il n’y a pas de puissance connectée à l’actionneur (les deux fils de l’actionneur sont connectés au sol) lorsque l’interrupteur est hors position. Lorsque l’interrupteur de l’actionneur est pressé vers l’avant, une seule bobine est énergisé pour faire s’étendre l’actionneur et lorsque l’interrupteur de l’actionneur est pressé vers l’arrière, la bobine opposée est énergisé pour faire en revenir l’actionneur.

Utilisation de relais pour contrôler un actionneur linéaire

Bien que l’utilisation de relais rende la configuration plus compliquée pour contrôler votre actionneur linéaire, elle vous permet de contrôler en toute sécurité des charges de puissance plus élevées sans que vos problèmes de commutateur d’actionneur linéaire ne soient défaillants. C’est la clé lorsque vous déplacez des charges lourdes avec votre actionneur linéaire ou que vous prévoyez de contrôler plusieurs actionneurs linéaires avec un seul interrupteur.

Limitations

Il y a quelques limitations lors du contrôle d’un actionneur linéaire avec un commutateur d’actionneur linéaire. Tout d’abord, vous ne serez pas en mesure de contrôler plusieurs actionneurs à différents moments. Si vous souhaitez contrôler deux actionneurs séparément, vous devrez utiliser deux commutateurs pour le faire. Vous serez également incapable d’ajuster la vitesse de votre actionneur linéaire; vous n’aurez le contrôle que sur la direction dans laquelle votre actionneur se déplace. Une autre limitation est l’incapacité d’utiliser la rétroaction de votre actionneur, qui pourrait être utilisée pour un positionnement plus précis de l’actionneur.

Bien qu’il y ait certaines limitations, elles peuvent ne pas être significatives dans votre application et dans ce cas rend le contrôle d’un actionneur linéaire avec un commutateur une solution simple et facile. Si vous avez besoin de plus de contrôle, vous devrez utiliser un système de contrôle plus complexe.

  1. Ramos, R. (2018, novembre).Choisir le bon commutateur : Connaissez votre c.a. à partir de votre CD.Extrait de: https://www.electronicdesign.com/technologies/analog/article/21807286/choosing-the-right-switch-know-your-ac-from-your-dc
  2. Woodford, C. (2019, juin).Relais. Extrait de: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
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