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Inversion de la polarité Appliquée à un moteur à courant continu à deux fils, cette opération inverse le sens du courant et inverse son sens de rotation. Dans un actionneur linéaire à courant continu compatible, l'inversion de polarité inverse le sens de rotation de la vis sans fin, ce qui permet à l'actionneur de basculer entre extension et rétraction.
Pour les actionneurs Actuonix des séries S et P, l'application d'une tension positive sur le fil rouge du moteur et la mise à la masse du fil noir du moteur entraînent l'actionneur dans un sens. L'inversion de ces deux connexions l'entraîne dans le sens opposé.
Cela explique comment changer de direction, mais pas comment le courant du moteur doit s'arrêter.
Pourquoi l'inversion de polarité n'arrête pas le moteur
Un actionneur linéaire à courant continu convertit la rotation d'un moteur en un mouvement linéaire grâce à son mécanisme d'entraînement interne. Lorsque l'actionneur atteint une limite mécanique ou rencontre un obstacle, le mouvement de sortie cesse dans la direction souhaitée.
Si la tension reste appliquée, le moteur se bloque. Lorsque l'actionneur atteint une butée mécanique et que le moteur ne peut plus tourner, le courant augmente jusqu'à sa valeur de blocage.
Si l'actionneur reste alimenté après son arrêt, la chaleur peut s'accumuler rapidement à l'intérieur du moteur. Des blocages répétés ou prolongés peuvent réduire la durée de vie de l'actionneur et endommager l'alimentation, le câblage, les contacts de l'interrupteur, le relais ou le contrôleur de moteur. Le circuit de commande doit donc couper l'alimentation lorsque l'actionneur atteint sa butée ou se bloque.
Le mode d'arrêt du moteur dépend de l'option de commande de l'actionneur.
Comment les actionneurs de la série S s'arrêtent en fin de course
Les actionneurs Actuonix série S sont conçus pour une commande d'extension et de rétraction à deux fils. Ils intègrent des interrupteurs de fin de course qui coupent l'alimentation du moteur à proximité de chaque extrémité de la course.
Lorsque le mécanisme d'actionnement atteint une butée, l'interrupteur correspondant ouvre le circuit dans ce sens. Une diode interne assure le passage du courant en cas d'inversion de polarité de l'alimentation. L'actionneur peut alors s'éloigner de la butée, après quoi l'interrupteur reprend sa position initiale.
Le Fiche technique L12-S Par exemple, il est indiqué que ses interrupteurs de fin de course coupent l'alimentation du moteur à moins de 0.5 mm de la fin de course et que des diodes internes permettent à l'actionneur de s'inverser lorsque l'interrupteur est activé. La position de commutation exacte doit être vérifiée pour le modèle d'actionneur sélectionné.
Ce dispositif assure une coupure automatique du courant aux limites de course préréglées en usine de l'actionneur, en fonctionnement normal. Il ne protège cependant pas contre tous les blocages possibles. Un obstacle externe, une surcharge, une tension d'alimentation incorrecte ou une interférence mécanique peuvent arrêter l'actionneur avant qu'il n'atteigne le capteur de fin de course interne.
Comment les actionneurs de la série P contrôlent la position et l'arrêt
Les actionneurs de la série P inversent également leur sens de rotation lorsque la polarité de leurs fils moteur rouge et noir est inversée. Contrairement aux modèles de la série S, les actionneurs de la série P offrent un retour d'information de position par potentiomètre et ne nécessitent pas de fin de course internes.
Le potentiomètre indique la position de l'actionneur, mais ne prend pas la décision de commande à lui seul. Un circuit externe doit interpréter cette information et déterminer quand alimenter, inverser ou arrêter le moteur.
Une option possible est la carte de commande d'actionneur linéaire Actuonix. LAC Il compare le signal de retour de l'actionneur à la position commandée et pilote le moteur via un pont en H intégré. Il prend en charge plusieurs interfaces de commande et offre des réglages de vitesse, de sensibilité et de course.
Une autre option consiste à utiliser un circuit de fin de course externe. Le kit de fin de course Actuonix comprend deux interrupteurs SPDT normalement fermés et deux diodes. Le mécanisme commandé active chaque interrupteur externe au point de course sélectionné. L'interrupteur coupe le courant dans un sens, tandis que la diode permet à l'actionneur de s'éloigner lorsque le courant est coupé. La polarité est inversée.
Les interrupteurs de fin de course externes peuvent également raccourcir la course utile d'un actionneur de la série S lorsqu'une application doit s'arrêter avant la limite réglée en usine.
Produit connexe: Kit de fin de course externe Actuonix
Comment les actionneurs des séries R et I contrôlent le mouvement et l'arrêt
Les actionneurs des séries R et I intègrent une électronique de commande de position. Leurs connexions d'alimentation diffèrent des fils réversibles du moteur d'un actionneur de la série S.
La polarité de l'alimentation reste fixe et des connexions de signal distinctes commandent la position souhaitée de l'actionneur. Selon le modèle et l'option de commande, ces signaux peuvent inclure un servo RC, une tension, un courant ou un autre type de signal. Entrées PWM .
L'inversion des connexions d'alimentation et de masse ne permet pas un contrôle directionnel normal. La fiche technique du L12 avertit également que l'inversion des broches d'alimentation et de masse de la série R peut endommager irrémédiablement l'actionneur.
Avant de câbler un actionneur, identifiez si les conducteurs rouge et noir sont des fils de moteur réversibles ou des connexions d'alimentation à polarité fixe pour un contrôleur électronique.
Choix d'un interrupteur, d'un relais ou d'un pont en H
Une fois la stratégie de fin de course établie, la décision suivante consiste à déterminer comment le circuit inversera le courant traversant le moteur.
Commutateur DPDT
Un interrupteur bipolaire à deux positions permet d'inverser simultanément les deux connexions du moteur. Il convient lorsqu'un opérateur commande directement l'actionneur.
Un interrupteur à coupure momentanée revient à sa position neutre lorsqu'il est relâché, offrant ainsi à l'opérateur un contrôle direct sur la durée du mouvement. Un interrupteur à maintien ou à verrouillage reste dans la position sélectionnée ; l'actionneur ou le circuit de commande externe doit donc interrompre le courant moteur en toute sécurité.
Kit de commutateur DPDT pour la commande manuelle de direction d'un actionneur.
Article connexe: Comment connecter un actionneur linéaire à un interrupteur DPDT
Relais DPDT
Un relais DPDT remplit la même fonction. inversion de polarité Fonctionnement par contacts électriques. Ce système est utile lorsqu'un capteur, une minuterie, une sortie d'automate programmable ou tout autre signal de faible intensité doit commander le sens de rotation de l'actionneur.
Les contacts du relais doivent être dimensionnés pour la tension d'alimentation et le courant moteur de l'actionneur. Le dimensionnement doit prendre en compte le courant de blocage et non pas seulement le courant nominal.
Relais DPDT pour la commande de direction d'un actionneur à déclenchement électrique.
Article connexe: Comment commander un actionneur linéaire avec un relais
Pilote de moteur à pont en H
Un pont en H utilise quatre dispositifs de commutation électroniques pour inverser le courant traversant le moteur sans contacts mécaniques. Il est couramment utilisé lorsqu'un microcontrôleur ou un autre contrôleur numérique détermine le sens de rotation de l'actionneur.
Il est déconseillé d'alimenter directement un moteur d'actionneur avec une broche de sortie d'un microcontrôleur ou d'un ordinateur monocarte. Le pont en H doit gérer la tension, le courant de fonctionnement, le courant de blocage et l'induction générés par le moteur.
Comment choisir la stratégie de contrôle appropriée
Avant de choisir le matériel de commutation, répondez à trois questions.
Quelle option de commande l'actionneur utilise-t-il ?
Inversez la polarité des câbles d'alimentation des actionneurs compatibles des séries S et P. Pour les actionneurs des séries R et I, conservez la polarité d'alimentation fixe et commandez-les via leurs entrées de signal dédiées.
Qu'est-ce qui arrête le courant du moteur ?
Pour un actionneur de la série S effectuant sa course complète en usine, les interrupteurs de fin de course internes assurent normalement l'interruption de la course.
Pour un actionneur de la série P, utilisez un contrôleur de position compatible, un contrôleur de rétroaction personnalisé correctement conçu ou des interrupteurs de fin de course externes.
Dans les deux cas, il faut examiner ce qui se passe si la charge rencontre un obstacle avant que l'actionneur n'atteigne son point d'arrêt prévu.
Quel dispositif permet d'inverser le courant ?
Utilisez un interrupteur DPDT pour une commande manuelle directe, un relais pour une commande simple à déclenchement électrique, ou un pont en H lorsqu'un contrôleur électronique doit inverser le sens de rotation du moteur.
Quel que soit l'appareil choisi, vérifiez sa tension nominale, son courant nominal, sa configuration de commutation et sa compatibilité avec le courant de blocage de l'actionneur.
Questions fréquemment posées
Une carte Arduino peut-elle alimenter directement un actionneur linéaire ?
Non. Une broche de sortie Arduino peut fournir un signal de commande, mais le moteur de l'actionneur nécessite un relais, un pont en H ou un contrôleur de moteur correctement dimensionné pour commuter la tension et le courant du moteur.
L'inversion de polarité modifie-t-elle la vitesse de l'actionneur ?
Inversion de polarité Il change de direction. Sa vitesse dépend de facteurs tels que le modèle d'actionneur, le rapport de transmission, la tension d'alimentation, la charge et les paramètres du contrôleur.
Est-il sûr de faire fonctionner un actionneur linéaire en continu ?
Il est impératif de vérifier le facteur de marche nominal. Les actionneurs Actuonix sont généralement conçus pour un fonctionnement intermittent, souvent à 20 %, et un fonctionnement continu peut entraîner une surchauffe des enroulements du moteur, même si le courant n'atteint jamais le seuil de blocage. Consultez la fiche technique du modèle concerné pour connaître son facteur de marche nominal avant toute conception pour un fonctionnement continu ou à haute fréquence.
Choisissez l'actionneur adapté à votre méthode de contrôle
Choisissez l'option de commande de l'actionneur avant de finaliser le circuit de commutation. Utilisez le Outil de sélection d'actionneurs Actuonix pour comparer le type de commande, la course, la force, la vitesse et la tension pour votre application.
