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Spécifications techniques | ATAM S.p.A.

Caractéristiques techniques

Notre objectif est de garantir la meilleure performance des produits ATAM. Pour y parvenir, nous mettons à votre disposition toutes nos compétences par le biais de cette rubrique du site, qui vous permettra d’évaluer les caractéristiques techniques de chaque solution et de trouver la bonne combinaison pour chacun de vos besoins.

Caractéristiques techniques

Les électro-aimants/bobines sont des dispositifs électromécaniques qui convertissent l'énergie électrique en mouvement mécanique. Ils se composent de : un noyau fixe, une bobine et un tube de guidage, à l'intérieur duquel coulisse un noyau mobile.
L'excitation de la bobine électrique entraîne le déplacement du noyau mobile qui produit une force, dont la valeur augmente proportionnellement à l'augmentation du courant et à mesure que le noyau mobile s'approche de sa propre fin de course, représentée par le noyau fixe de l'électro-aimant. Le noyau mobile est relié, directement ou indirectement, à l'organe de réglage de la soupape ou au mécanisme qu'il doit diriger et peut exercer son travail sur la base de deux options principales :

- Traction
- Poussée


Le rétablissement du noyau mobile, une fois que la bobine est désexcitée, est provoqué par son chargement ou bien par le ressort de retour, qui fait partie intégrante du groupe d'ensemble électro-aimant/bobine.

Différents facteurs mécaniques, électriques et thermiques sont en mesure d'influencer le choix de l'électro-aimant/bobine le plus efficace et le plus efficient en fonction d'une application en particulier. Trouver le juste équilibre entre ces facteurs et procéder au choix le plus approprié n'est pas une chose simple. Ces pages seront très utiles pour vous aider au cours de ce processus. En outre, nos experts techniciens travailleront en collaboration avec vous pour vous aider à obtenir les solutions les plus efficaces. Nous mettrons à votre disposition toutes nos ressources et capacités afin de vous offrir les meilleures combinaisons de prix et de prestations. Nous sommes en mesure de vous aider à évaluer vos besoins du point de vue de:

- EXIGENCES DE FORCE/COURSE
- EXIGENCES ÉLECTRIQUES
- CYCLE DE TRAVAIL
- DIMENSIONS D'ENCOMBREMENT MAXIMUM
- FACTEURS AMBIANTS
- TEMPÉRATURES MINIMUMS ET MAXIMUMS SUSCEPTIBLES D'ÊTRE ATTEINTES
- MILIEU OPÉRATIONNEL
- CONNEXIONS ÉLECTRIQUES ET MÉCANIQUES

La force de l'électro-aimant/bobine est la force de traction ou de poussée développée par le noyau mobile lorsque la bobine est excitée. Un certain nombre de facteurs influence le rapport force/course de l'électro-aimant/bobine.
La tension, la température et le cycle de travail influencent toutes les forces que l'électro-aimant/la bobine est en mesure de développer en traction ou en poussée. En outre, la force augmente à mesure que la course diminue. Les variations de tension d'alimentation influencent énormément le rapport force/course d'un électro-aimant/bobine.
Il convient de choisir la force/course d'un électro-aimant/bobine en fonction de la tension d'alimentation et la puissance les plus basses. Au moment du choix de l'électro-aimant/bobine le plus approprié, il faut se rappeler de prendre en compte toutes les forces contre lesquelles la bobine devra travailler pour déplacer et mettre en place le noyau mobile. En plus de la charge externe qui doit être surmontée, il faut souvent tenir compte également des effets du ressort de retour. Si l'on utilise un ressort, sa force doit être soustraite à la force disponible pour le travail en obtenant ainsi la force réelle nécessaire.

Nos techniciens essayent de garantir une durée de vie plus longue à l'électro-aimant/bobine, en vérifiant que la force engendrée par l'électro-aimant/bobine coïncide étroitement avec les exigences de la charge. Les électro-aimants/bobines qui engendrent une force en excédent sont soumis à des surcharges et à des chocs entre les éléments mécaniques qui peuvent entraîner des pannes. Un alignement correct du noyau mobile contribue à garantir d'excellentes prestations et une durée prolongée de l'appareillage.

L'industrie a utilisé longtemps les courbes de force/course pour évaluer les prestations des électro-aimants/bobines et obtenir de celles-ci une aide pour la sélection de l'électro aimant/bobine. Ces courbes peuvent représenter des instruments utiles ; dans tous les cas, il faut faire attention lorsque l'on met en comparaison des lignes de produits différents, dans la mesure où leurs données peuvent être basées sur des modèles différents.
De très nombreux facteurs influencent ces courbes, tels que :

- GÉOMÉTRIE DU NOYAU MOBILE
- DIAMÈTRE DU NOYAU MOBILE
- TEMPÉRATURE DE LA BOBINE/ÉLECTRO-AIMANT
- AMPÈRES SPIRES DE LA BOBINE/ÉLECTRO-AIMANT
- PUISSANCE APPLIQUÉE
- CYCLE DE TRAVAIL

La température de fonctionnement de l'électro-aimant/bobine influence sensiblement la force que produit un électro-aimant/bobine à l’application d’une certaine tension. La résistance de l'électro-aimant/bobine augmente dès que la température de l'électro-aimant/bobine monte. Cela entraîne une réduction de la tension appliquée et de la force mécanique qui en résulte. Le calcul de l'augmentation de température des électro-aimants/bobines (ØT) est réalisé sur la base de la formule suivante :

                                     ØT = (R2-R1) : R1 x (234,5 t1) – (t2 – t1)
Où:
R1       est la valeur de résistance de la bobine au début de l'essai.
R2       est la valeur de résistance au moment où la stabilisation thermique de la bobine a lieu.
234,5   est la constante k du cuivre.
t1        est la température ambiante au début de l'essai, t2
t2        est la température ambiante à la fin de l'essai.

Les électro-aimants/bobines peuvent être conçus pour fonctionner aussi bien en courant alterné qu'en courant continu. Le courant continu est préféré pour la plupart des applications en raison de la flexibilité de conception, de la fiabilité de l'électro-aimant/bobine, du bruit électrique inférieur et de la vitesse de fonctionnement plus élevé. Les variations de la tension nominale influencent énormément les caractéristiques de force/course de l'électro-aimant/bobine. Par conséquent, il est important de choisir la prestation force/course en se basant sur la tension d'alimentation la plus basse.
Le courant et le nombre de spires déterminent le flux magnétique de l'électro-aimant/bobine. Les limitations de courant sont déterminées par les exigences spécifiques. Le nombre de spires est limité par les contraintes physiques liées à l'encombrement mécanique et par la température de l'électroaimant/bobine. Les électro-aimants/bobines magnétiques garantissent les prestations maximums en fonction de la mesure et du poids, sur la base de l'augmentation des températures admissibles.

Pour un électro-aimant/bobine, le cycle de travail est le rapport entre le temps de “on“ par rapport au temps de cycle total et doit être maintenu au minimum. Il est exprimé comme:

                                               (Temps On)
Cycle de travail  (%) = -------------------------------- x 100
                                     (Temps On Temps Off)

Les électro-aimants/bobines à fonctionnement continu (cycle de travail à 100 %) garantissent une marge de sécurité contre la surchauffe et les interruptions des bobines mais garantissent aussi une force inférieure par rapport à des solutions basées sur un service discontinu ou intermittent (moins de 100 % du cycle de travail). Nos techniciens sont en mesure de vous aider au cours du choix d'électroaimants/ bobines à service discontinu qui garantissent la force souhaitée sous les dimensions les plus limitées et avec la surchauffe la moins élevée possible. Nous pouvons également vous aider lorsqu'il s'agit de garantir le temps maximum de “on“, sans pour autant dépasser la limite conseillée pour un électro-aimant/bobine bien déterminé. Si l'application le permet, la tension de la bobine/électroaimant pourrait être réduite lorsque le noyau mobile est arrivé en contact avec le noyau fixe. Bien que la force de maintien dans cette position avec une tension appliquée inférieure diminue, elle pourrait s'avérer suffisante pour permettre d'abaisser la puissance initiale et limiter l'augmentation de chaleur et la consommation énergétique.

La température ambiante dans laquelle l'électro-aimant/bobine sera appelé à travailler peut en influencer sensiblement les prestations. La température maximum de fonctionnement pour n'importe quel électro-aimant/bobine dépend des caractéristiques des matériaux d'isolation/encapsulage. Les électro-aimants/bobines magnétiques standards utilisent l'isolation de classe “F“ ou “H“, qui permet à la bobine d'atteindre une température maximum de 155 °C ou bien de 180° C.

Classe d'isolation                 Température maximum
            A                                       105 °C
            B                                       130 °C
            F                                       155 °C
            H                                       180 °C
            N                                       200 °C
            R                                       220 °C
            S                                       240 °C

Pour l'application de l'alimentation électrique, nous pouvons utiliser différents types de connexions tels que : DIN, Deutsch, AMP Junior, petits câbles, Kostal AMP Superseal, etc.

Les configurations des dimensions et les limitations physiques d'encombrement peuvent avoir, dans de nombreuses applications, des effets critiques sur les prestations techniques potentielles de l'électro-aimant/bobine.

En particulier, quatre facteurs sont en mesure d'influencer les critères de choix :

1. L'espace disponible aide à déterminer les dimensions de l'électro-aimant/bobine et exerce une influence sensible sur la détermination des températures de fonctionnement.

2. Une fois que les limitations d'encombrement et les mesures de l'électro-aimant/bobines sont bien claires, il est important de tenir compte de la bonne configuration pour son montage.

3. L'espace disponible, l'orientation du montage, la connexion mécanique et électrique sont d'autres facteurs qui exercent une influence sur les caractéristiques techniques souhaitées.

4. Enfin, il faut évaluer avec attention la méthode la plus efficace pour accoupler l'électro-aimant/bobine avec les autres éléments du produit fini afin de garantir une efficience maximum à l'ensemble du système.

Glossaire

AMPèRE (A)

Unité de mesure internationale de l'intensité du courant électrique.

COURANT ALTERNé (AC)

Flux de courant électrique, variable au cours du temps, aussi bien du point de vue de l'intensité que de la direction. Il atteint une valeur maximum positive et une valeur maximum négative en passant par le zéro.

COURANT CONTINU (DC)

Flux de courant électrique, constant au cours du temps, aussi bien du point de vue de l'intensité que de la direction.

CONTACT DE TERRE (PE)

Point de connexion des masses électriques destinées à être reliées physiquement à la terre. La connexion correcte évite tout risque d'électrocution.

DIODE

Composant électronique passif non linéaire, dont la fonction est de permettre le passage du flux de courant électrique dans une seule direction et de le bloquer dans le sens opposé.

OHM

Unité de mesure internationale de la résistance électrique.

REDRESSEUR (DE COURANT)

Dispositif formé de diodes en mesure de convertir une tension alternée en une tension continue.

RéSISTANCE éLECTRIQUE

Capacité d'un conducteur de s'opposer au passage du courant électrique en engendrant de la chaleur.

TRANSIL (TVS)

Composant électronique non linéaire appartenant à la catégorie des suppresseurs de transitoires. Il présente un comportement similaire à une diode Zener mais, contrairement à cette dernière, il sert à protéger les circuits électroniques contre les pics de surtension rapides et destructifs.

VARISTANCE (VDR)

Composant électronique non linéaire, qui sert à protéger les circuits électroniques contre les pics de surtensions rapides et destructifs. Son comportement peut être comparé à une résistance (non linéaire) qui, une fois qu'a été dépassée la tension pour laquelle elle a été conçue (Vbr), abaisse rapidement sa résistance interne. de telle manière que la perturbation  sera fortement atténuée.

VOLT (V)

Unité de mesure internationale du potentiel électrique et/ou de la différence de potentiel entre deux points d'un conducteur et/ou composant électrique.

WATT (W)

Unité de mesure internationale de la puissance.