Qu'est-ce qu'un actionneur rapide?
Un actionneur rapide est un dispositif d'actionnement électromagnétique capable de délais d'activation extrêmement rapides. Le concept d'actionnement rapide est quelque peu subjectif et difficile à définir avec précision, car les normes et les attentes diffèrent d'un secteur à l'autre. Il est généralement admis que des temps d’activation inférieurs ou égaux à 10 millisecondes sont considérés comme des actionnements rapides. Ces dispositifs sont utilisés dans des applications telles que l'actionnement de vannes automobiles, le tri du courrier et la suppression des explosions nécessitant des temps de réponse extrêmement rapides. Les types d'actionneurs rapides qui correspondent à cette description sont généralement des variantes de solénoïdes électromagnétiques, car les actionneurs mécaniques ne sont généralement pas capables de fonctionner à grande vitesse.
De nombreuses applications mécaniques nécessitent l'activation à distance des composants du système à des vitesses impossibles avec les dispositifs d'actionnement classiques. Le temps de réponse moyen d'un solénoïde conventionnel est d'environ 30 à 50 millisecondes. Bien que rapide, il n'est pas assez rapide pour les applications à haute vitesse. Les dispositifs tels que les systèmes de soupapes électromagnétiques pour automobile nécessitent des temps de réponse de 10 millisecondes ou moins, qui nécessitent un actionneur très rapide.
Pour obtenir ces temps de réponse rapides, la conception d'un actionneur rapide doit être ajustée pour répondre à deux problèmes fondamentaux: la force d'actionnement et la longueur de la course. La force d'actionnement est le pouvoir d'attraction physique du champ électromagnétique utilisé pour activer le plongeur du solénoïde. Plus le champ est fort, plus le piston réagira rapidement et plus le temps de réponse sera court. De toute évidence, la conception du piston et les matériaux utilisés doivent être soigneusement adaptés pour optimiser ces perfectionnements.
La deuxième méthode permettant d’accélérer les temps de réponse de l’actionneur consiste à réduire la longueur de la course du piston. Plus la distance parcourue par le piston pour terminer le cycle est courte, plus le temps de réponse est court. Cette mesure nécessite également l'application d'un ensemble spécifique de paramètres de conception à la fois au solénoïde et aux dispositifs qu'il actionne. Tous les sacrifices de conception et de construction apportés à la mise en œuvre de ces paramètres en valent généralement la peine, car des temps de réponse rapides de l'actionneur inférieurs à 0,2 milliseconde sont tout à fait possibles. Cela fait de l'actionneur solénoïde à grande vitesse un choix idéal pour des applications telles que les déviateurs de tri du courrier, les contrôleurs de vannes électroniques et les disperseurs anti-explosion.
La famille des actionneurs mécaniques est généralement exclue de la course dans les enjeux de l'actionneur rapide. Les actionneurs hydrauliques, pneumatiques et électromécaniques classiques ne peuvent tout simplement pas produire les temps de réponse inférieurs à 10 millisecondes requis en raison des forces d'inertie et de frottement inhérentes à leur fonctionnement. Tant que ces limitations ne seront pas surmontées, le solénoïde électromagnétique restera la seule option d'actionneur rapide pour les applications exigeantes à grande vitesse.