Comment sélectionner l'actionneur rotatif à solénoïde ?
Le choix de l'électrovanne rotative dépend de six critères : angle, couple, tension, rapport cyclique, type de montage et protection environnementale.
1. Angle de rotation du solénoïde
Les angles de rotation disponibles varient de 30° à 90°. Sélectionnez l'option correspondant au déplacement angulaire souhaité, produit par le mécanisme à solénoïde. Pour les angles inhabituels (par exemple, 45°, 75°), veuillez consulter le fabricant.
2. Couple requis pour la rotation du solénoïde
Les spécifications d'un solénoïde indiquent généralement la valeur du couple généré à un angle donné. Déterminez le couple de charge, en tenant compte du frottement, de l'inertie et des forces du ressort. Prévoyez une marge de sécurité de 30 à 50 %. Le couple typique se situe entre 0.1 et plus de 5 Nm. Il diminue à mesure que le solénoïde approche de sa position de rotation finale.
3. Tension et puissance
Les valeurs de tension continue courantes sont 6, 12, 24, 48 et 110 volts. Choisissez celle qui correspond aux exigences de l'application. Une tension plus élevée entraîne une réponse plus rapide, mais aussi des pertes accrues et un échauffement. Les appareils alimentés par batterie nécessitent une tension de 12 V ou 24 V et un fonctionnement par impulsions pour économiser l'énergie. Analysez le courant d'appel et le courant de maintien des solénoïdes, car certains consomment moins d'énergie après rotation.
4. Cycle de service du rotor du solénoïde
Un cycle de service intermittent jusqu'à 25 % permet de générer un couple maximal sans surchauffe. Un cycle de service continu entraîne une réduction du couple. La formule est la suivante : (temps de fonctionnement / temps) * 100 %. Pour des cadences élevées supérieures à 100 cycles par minute, choisissez des électrovannes à cycle de service intermittent inférieur à 25 %.
5. Sens de rotation du solénoïde
Deux options s'offrent à vous : unidirectionnelle (sens horaire ou antihoraire fixe) ou bidirectionnelle (en fonction de la polarité ou de la bobine).
6 Conditions environnementales et vie
Les températures de fonctionnement normales s'étendent de 0 à 40 °C, tandis que les unités haute température peuvent fonctionner jusqu'à 120 °C. L'indice de protection IP varie de IP40 (environnement intérieur propre) à IP65 (étanche à la poussière et aux jets d'eau) et IP67 (immersion complète). La durée de vie mécanique dépasse 10, 25 voire 50 millions de cycles.
7. Montage et dimensions
Examinez les options de montage requises (par exemple, montage sur support), le diamètre de l'arbre et l'encombrement. Demandez les fiches techniques indiquant le couple en fonction de l'angle de rotation et les temps de réponse, et testez des unités de test sous charges et cadences réelles. Pour les applications à cadence élevée, tenez compte des surtensions et soyez prêt à surveiller l'élévation de température.
Comment choisir entre un moteur rotatif à solénoïde et un moteur pas à pas ?
Une question principale vous aidera à choisir entre un moteur rotatif à solénoïde et un moteur pas à pas : avez-vous besoin de maintenir une position ferme sans alimentation électrique, ou avez-vous besoin de vous arrêter précisément à différents points le long d’une rotation complète ?
La réponse courte est
Si vous devez positionner un élément avec une grande précision en plusieurs points tout en le faisant tourner en continu, comme un bras robotisé, un axe d'imprimante 3D ou un mécanisme de panoramique et d'inclinaison d'appareil photo, choisissez un moteur pas à pas.
Si vous avez besoin d'un mouvement de bascule simple et ultra-rapide entre deux angles fixes, comme une porte de tri, un mécanisme de verrouillage ou un obturateur, choisissez un solénoïde rotatif.
Le tableau ci-dessous compare leurs principales différences.
| Fonctionnalité | MOTORISATIONS PAS À PAS | Solénoïde rotatif |
|---|---|---|
| Type de mouvement | Rotation continue (360° et plus) ou pas précis | Oscillation limitée (généralement de 30° à 90°) entre deux positions |
| placement | Commande en boucle ouverte extrêmement précise ; peut s'arrêter à des centaines de positions par tour | Seulement deux positions d'extrémité fixes (par exemple, « ouvert » et « fermé ») |
| Pouvoir et détention | Nécessite une alimentation continue pour maintenir une position (couple de maintien) | Bistable : Maintient fermement sa position avec puissance nulle (verrou magnétique) |
| Speed | Modérée ; les vitesses varient en fonction de la charge et du conducteur | Extrêmement rapide (temps de commutation < 10 ms) |
| Contrôle | Nécessite un pilote et des impulsions séquentielles (2-4 fils) | C'est simple : il suffit d'inverser la polarité du courant continu pour changer d'état (2 fils). |
| Durée de vie | Haute, limitée par les roulements | Très élevé (plus de 100 millions de cycles) ; pas de brosses |
Comment choisir : un guide pratique
Pour choisir, comparez les points forts de l'actionneur aux besoins de votre projet.
Si vous souhaitez utiliser un moteur pas à pas,
Il faut tenir bon face à une force. Lorsqu'une puissance est appliquée, le « couple de maintien » d'un moteur pas à pas le maintient en place.
Il vous faut plusieurs points d'arrêt. Les moteurs pas à pas sont parfaits pour réaliser des opérations par étapes distinctes et répétitives, comme le déplacement d'un portique CNC ou le positionnement d'une antenne. Il est nécessaire de maintenir une rotation. Un moteur pas à pas est le choix idéal pour toute application nécessitant une rotation complète de 360° ou plus.
Si vous souhaitez un solénoïde rotatif bistable,
Votre application fonctionne sur batterie ou est sensible à la chaleur. Elle ne consomme de l'énergie que lors des changements d'état, et donc quasiment aucune lorsqu'elle est en position statique. Vous avez besoin d'une commutation ultra-rapide. Un moteur pas à pas ne peut pas suivre si vous devez actionner un portail ou un dispositif de déviation en moins de 10 millisecondes. Il vous faut une simple action rotative ON/OFF. Les solénoïdes constituent une solution bien plus simple et robuste qu'un contrôleur de moteur complet pour commander des serrures électroniques, des volets roulants ou des trappes de tri.
💡 Note rapide concernant le « couple de maintien »
On pourrait croire que le « couple de maintien » d'un moteur pas à pas fonctionne comme le verrou d'un solénoïde. Or, pour maintenir ce maintien, un moteur pas à pas nécessite une alimentation électrique stable, ce qui génère de la chaleur et décharge les batteries. Un solénoïde bistable, quant à lui, utilise des aimants pour se verrouiller physiquement ; il ne requiert donc pas de grandes quantités d'électricité pour rester en place.
