Un actionneur est un dispositif automatisé utilisé pour contrôler ou produire un mouvement dans un mécanisme ou un système. L'énergie nécessaire pour contrôler ou produire un tel mouvement provient de cinq sources principales : mécanique, hydraulique, pneumatique, thermique et magnétique.
Les actionneurs sont souvent considérés comme une classe de moteurs. Cependant, il existe une différence essentielle entre les deux : les moteurs produisent un mouvement rotatif, tandis que les actionneurs produisent généralement un mouvement linéaire contraint. Il existe des exceptions.
Les actionneurs convertissent l’énergie d’entrée pour produire le type de mouvement souhaité.
Un exemple typique d’application d’actionneur est une vanne papillon.
Types d'actionneurs
1. Les actionneurs mécaniques utilisent des dispositifs mécaniques tels que des vis, des vérins à vis, des vis à billes, des vis à rouleaux, des axes de roue ou des cames pour convertir le mouvement rotatif en mouvement linéaire.
Cependant, les actionneurs mécaniques ne peuvent pas être utilisés pour l'automatisation et ne peuvent être actionnés que manuellement.
2. Les actionneurs hydrauliques utilisent un cylindre creux rempli de fluide mécanique et un piston inséré à l'intérieur.
Lorsqu'une pression déséquilibrée est appliquée au piston, elle crée une force capable de déplacer un objet externe. Ces actionneurs produisent un déplacement précis le long de l'axe du piston.
3. Les actionneurs pneumatiques sont similaires aux actionneurs hydrauliques, sauf qu'ils utilisent un gaz comprimé plutôt qu'un liquide pour générer une force.
4. Les actionneurs piézoélectriques utilisent des matériaux spéciaux pour générer une tension lorsqu'une pression mécanique est appliquée. Ces matériaux se dilatent lorsqu'une tension est appliquée.
Ils sont utilisés pour produire des mouvements extrêmement précis et nécessitent des tensions très élevées pour fonctionner.
5. Les actionneurs électrohydrostatiques sont dotés de pompes qui tournent d'avant en arrière pour aspirer le fluide d'un récipient sous pression à travers un ensemble de vannes. Le mouvement précis de la pompe rotative dans ces actionneurs est obtenu en utilisant un positionneur numérique pour la rétroaction et un servo-contrôleur pour contrôler la pompe.
Ils sont utilisés pour les entraînements d'aubes directrices d'admission, les entraînements sous-marins à distance, etc.
Comment choisir un actionneur
La sélection de l'actionneur est basée sur une variété de paramètres mécaniques, notamment la charge, la longueur de course et le temps.
L'adéquation et les avantages sont également des considérations importantes lors de la sélection d'un actionneur pour votre application spécifique.
1. Les actionneurs hydrauliques fournissent une force élevée dans une petite taille, mais nécessitent une source hydraulique.
2. Les actionneurs pneumatiques utilisent l’air d’usine.
3. Les actionneurs électriques offrent une meilleure contrôlabilité et sont moins sujets aux fuites, ce qui leur confère un avantage dans les environnements de salle blanche. Bien qu'ils aient un coût initial élevé, ils sont plus économiques à long terme.
4. Les actionneurs de vannes pneumatiques - à double effet et à rappel par ressort - utilisent les différentiels de pression comme actionneurs motorisés ou non motorisés.
5. Les actionneurs piézoélectriques sont conçus pour le micropositionnement et utilisent des cristaux piézoélectriques pour produire un mouvement de haute précision pour des applications telles que l'optique et la fabrication de semi-conducteurs.
Autres facteurs à prendre en compte
Plusieurs autres facteurs et paramètres doivent être pris en compte lors de la sélection de l'actionneur adapté à une application. Certains d'entre eux sont répertoriés ci-dessous.
Configuration de l'installation
Après avoir sélectionné l’actionneur idéal, vous devrez décider comment il sera monté sur l’équipement que vous souhaitez démarrer.
Couple de sortie
Le couple de sortie décrit la force de rotation qu'un actionneur peut appliquer à une vanne pour la fermer. Il s'applique aux actionneurs rotatifs électriques et hydrauliques.
Poussée maximale
Il s'agit de la force maximale que l'actionneur peut appliquer pour pousser ou maintenir le fluide de travail.
Vitesse maximale
Il s'agit de la vitesse linéaire ou de rotation maximale que le dispositif peut fournir. Elle est généralement exprimée en tr/min pour les actionneurs rotatifs et en millimètres par seconde pour les dispositifs linéaires.