Électromécanique

Types d'appareils électromécaniques

Les produits électromécaniques comprennent de nombreux dispositifs et machines qui fonctionnent selon deux principes contrastés : électrique et mécanique. Voici quelques exemples typiques de ces dispositifs.

• Relais électromécanique

  Un relais électromécanique est un type de commutateur qui ouvre et ferme des circuits électromécaniquement en réponse à un signal d'entrée. Il se compose d'un électroaimant, d'un bras mobile et d'un ensemble de contacts. Lorsque le signal d'entrée provoque la mise sous tension du relais, la bobine de l'électroaimant génère un champ magnétique qui attire et déplace le bras. Par conséquent, les contacts sont fermés pour compléter un circuit. Les relais peuvent également être ouverts pour interrompre un circuit. Cette commutation se produit très rapidement à la vitesse de quelques millisecondes. En résumé, le rôle d'un relais électromécanique est de contrôler un circuit haute puissance en le mettant en marche ou en l'arrêtant à l'aide d'un signal basse puissance.

• Servomoteurs

  Les servomoteurs sont des dispositifs électromécaniques qui contrôlent un mouvement angulaire ou linéaire précis. Ils le font en convertissant les signaux électriques en mouvement mécanique. Les pièces comprennent un moteur à courant continu, un train d'engrenages, un potentiomètre et un circuit de commande. Généralement, le circuit de commande utilise des signaux provenant de capteurs pour contrôler la position, la vitesse et l'accélération du moteur à courant continu. En conséquence, il y a un contrôle précis du mouvement.

• Commutateur à contact électromécanique

  Les commutateurs à contact électromécanique fonctionnent en établissant ou en rompant une connexion physique entre les contacts. Lorsqu'une force est appliquée au bouton ou au levier, les contacts sont fermés ou ouverts. Les forces peuvent être un poids, une poussée ou une traction. Un commutateur à contact électromécanique sert à démarrer ou à arrêter le flux d'électricité dans un circuit. Il est principalement utilisé dans les applications où il faut contrôler des tensions et des courants élevés.

• Moteurs pas à pas

  Comme les servomoteurs, les moteurs pas à pas sont également des dispositifs électromécaniques qui contrôlent le mouvement avec précision. Cependant, les deux moteurs fonctionnent différemment. Les moteurs pas à pas divisent la rotation en plusieurs pas. Chaque pas le fait tourner d'un angle précis. Les mouvements sont ensuite contrôlés par des impulsions numériques. De ce fait, les moteurs pas à pas peuvent contrôler avec précision les mouvements linéaires et angulaires.

Spécifications et entretien des appareils électromécaniques

Les spécifications peuvent varier en fonction de la configuration d'utilisation dans différentes applications ou industries. Cependant, certaines spécifications sont standardisées pour différents types de dispositifs électromécaniques.

• Alimentation : Les appareils électromécaniques nécessitent souvent une alimentation externe pour réaliser une fonction. En conséquence, ils ont besoin d'une connexion électrique standardisée. Les appareils nécessitent également une alimentation capable de gérer leur tension.
• Gamme de températures de fonctionnement : Les appareils électromécaniques industriels peuvent être exposés à des températures extrêmement élevées et basses. Ils doivent donc fonctionner dans une plage de températures spécifiée pour que les composants mécaniques et les composants électroniques, tels que les capteurs et les contrôleurs, fonctionnent.
• Matériaux : Les métaux et les alliages ont des propriétés distinctes et sont souvent utilisés comme matériaux dans la fabrication de dispositifs électromécaniques. Le choix du matériau pour un composant électromécanique est généralement basé sur sa conductivité électrique, sa résistance mécanique, son poids et son coefficient de dilatation thermique.
• Système de commande : Les appareils électromécaniques sont généralement contrôlés par un microcontrôleur ou un automate programmable (API), qui peut être programmé pour contrôler la synchronisation et la séquence du fonctionnement.

Pour un bon fonctionnement, les appareils doivent être entretenus régulièrement. Une bonne pratique d'entretien consiste à programmer des inspections et des réparations périodiques afin de prolonger la durée de vie de l'appareil. Les utilisateurs peuvent nettoyer l'appareil régulièrement pour enlever la poussière et les débris. Ils doivent également inspecter s'il y a des signes d'usure ou de dommage et faire calibrer l'appareil pour s'assurer qu'il fonctionne dans les paramètres spécifiés.

La lubrification est une pratique d'entretien importante pour les pièces mobiles, telles que les composants mécaniques des vannes électromécaniques. Les utilisateurs doivent appliquer régulièrement un lubrifiant de haute qualité pour réduire les frottements et prévenir l'usure prématurée. De plus, les utilisateurs doivent vérifier les connexions, y compris les connexions électriques et les câbles, pour s'assurer d'une transmission de signal correcte et éviter les interruptions de communication ou les erreurs entre les parties électroniques et mécaniques de l'appareil. Si nécessaire, les utilisateurs doivent protéger les appareils des environnements difficiles pour éviter l'exposition à l'humidité, à la poussière, aux températures extrêmes et aux éléments corrosifs qui peuvent endommager les composants électroniques sensibles.

Applications des dispositifs électromécaniques

Les usines industrielles et les systèmes d'automatisation sont les principaux utilisateurs des systèmes électromécaniques. On les trouve dans les lignes de fabrication où ils effectuent certaines des tâches les plus critiques d'un cycle de production.

Voici un bref aperçu de quelques dispositifs largement utilisés dans l'industrie :

• Relais électromécaniques : Ils restent un choix populaire dans les automobiles modernes car ils commutent les circuits à courant élevé en utilisant des signaux basse tension provenant de microcontrôleurs ou de capteurs. Les relais automobiles multifonctions peuvent effectuer différentes tâches, mais doivent avoir une conception compacte. Ils permettent de gagner de la place et d'assurer un fonctionnement efficace du véhicule. On les trouve également dans les systèmes de CVC résidentiels. Les relais électromécaniques sont utilisés pour contrôler les états marche/arrêt du chauffage, de la ventilation et de la climatisation en commutant les signaux de commande basse tension vers des charges haute tension.
• Capteurs électromécaniques : Les jauges de contrainte sont un exemple de capteurs électromécaniques largement utilisés dans les systèmes de surveillance de la santé des structures. Par exemple, les capteurs intégrés dans les ponts ou les bâtiments peuvent surveiller en permanence la contrainte ou la déformation, ce qui indique des problèmes structurels potentiels. Ils fournissent des données en temps réel qui aident à maintenir l'intégrité structurelle. Ils sont également couramment utilisés dans les équipements industriels pour mesurer la pression mécanique des pompes et des vannes. Un capteur de pression électromécanique convertit la pression mécanique (force/surface) sur un élément sensible en un signal électrique. Les capteurs de pression sont largement utilisés dans l'automatisation industrielle et les applications de contrôle de processus pour surveiller et réguler la pression des gaz et des liquides. Parmi les fonctions, citons l'analyse des tendances de pression et la détection des conditions de pression anormales.
• Servos/moteurs électromécaniques : Les servomoteurs sont réputés pour leur rôle dans les mouvements articulaires précis des bras robotiques industriels. Ils sont largement utilisés dans les usines pour l'assemblage, le soudage, la peinture et d'autres tâches qui nécessitent une grande précision et une répétabilité. Le servomoteur fournit au robot un contrôle précis de l'angle, de la position et de la vitesse. Dans les machines à commande numérique par ordinateur (CNC), les servomoteurs contrôlent le mouvement des outils de coupe et des pièces à usiner pour la menuiserie et le travail des métaux. Une machine à commande numérique par ordinateur (CNC) construit des pièces et des prototypes en fonction de spécifications générées par ordinateur.

Comment choisir des appareils électromécaniques

Tenez compte des facteurs suivants lors du choix de produits électromécaniques adaptés à une application particulière.

• Évaluation des besoins

  Avant de choisir un appareil électromécanique, l'acheteur doit spécifier ses besoins. Identifier l'application spécifique de l'appareil et le rôle qu'il est censé jouer. Ensuite, déterminer les paramètres de l'appareil qui sont très importants pour l'application prévue. Cela inclut la capacité de charge, la précision de commande, la méthode d'accouplement, etc.

• Recherche et comparaison

  Utilisez les spécifications ci-dessus comme guide pour rechercher différentes marques et modèles d'appareils électromécaniques. Comparez leurs avantages et leurs inconvénients en termes de performance, de fiabilité et de maintenabilité.

• Fournisseur et support

  Choisissez un fabricant et un fournisseur qui disposent de ressources de support suffisantes. Vérifiez les cas d'application et les rapports d'évaluation fournis par d'autres clients pour comprendre la fiabilité et la stabilité des produits du fournisseur. De plus, assurez-vous que l'acheteur peut obtenir un support technique et un service après-vente. Ce support peut inclure des conseils d'installation, des consultations techniques, la fourniture de pièces de rechange, etc.

• Considérations budgétaires

  Enfin, tenez compte du budget. Bien que l'appareil électromécanique choisi réponde à des besoins spécifiques, il est également important de tenir compte du coût total du cycle de vie. Cela inclut le coût d'achat initial, la consommation d'énergie, les coûts de maintenance, etc.

Q et R

Q : Qu'est-ce qu'un exemple de dispositif électromécanique ?

R : Un dispositif électromécanique fait le lien entre les systèmes électriques et mécaniques. Parmi les exemples courants, citons les relais, les contacteurs, les solénoïdes et les engrenages.

Q : Que font les dispositifs électromécaniques ?

R : Les dispositifs électromécaniques effectuent un large éventail de fonctions, telles que la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique ou vice versa. Ils peuvent également traduire les signaux électriques en mouvements physiques et modifier la position des contacts électriques.

Q : Les capteurs sont-ils électromécaniques ?

R : Oui, de nombreux capteurs sont électromécaniques. Ils détectent des quantités physiques telles que la pression, le déplacement, la température, etc., et les convertissent en signaux électriques qui peuvent être utilisés pour un traitement ultérieur.

Q : Quelle est la différence entre électromécanique et non électromécanique ?

R : Les systèmes électromécaniques ont des composants électriques et mécaniques. Les systèmes non électromécaniques ne possèdent aucune partie électrique ou électronique. Par exemple, les relais électriques sont des composants purement électromécaniques, tandis que les relais à semi-conducteurs ne le sont pas.