Une électrovanne permet-elle une durée de fonctionnement continue pendant de très longues durées?

J'ai un tas de relais solénoïdes A4F010-06-BS-DC24V.

Puis-je les utiliser sur un cycle de service continu comme certains relais ou sont-ils destinés à être utilisés uniquement pendant une certaine durée à la fois?

J'ai peur de brûler les bobines des solénoïdes.

La fiche technique d'origine semble être japonaise.

J'ai une autre question qui pourrait être légèrement hors sujet. J'ai essayé de retirer la partie de connexion du solénoïde qui était maintenue par deux vis. Tout ce que je pouvais voir en dehors des deux trous de vis était de petits 3 trous. Je pensais que ces électrovannes avaient en fait des "vannes" qui s'ouvraient sous champ magnétique lorsqu'elles étaient activées. J'ai été assez surpris quand j'ai remarqué que l'intérieur du solénoïde n'avait que 3 trous et comment ça contrôlait. Lorsque j'ai essayé de me connecter à un 24 V CC, je n'ai vu aucun mouvement visible en dehors du clic. Avez-vous une idée de comment cela pourrait fonctionner?

La partie avec le cercle rouge montre les minuscules 2 ou 3 trous dont je parlais.

Cela ressemble à la même pièce que la série d'électrovannes CDK 4F0 / 1/2/3 .

Il n'y a pas de limite de cycle de service sur les bobines répertoriées dans la fiche technique. Il serait très inhabituel qu'ils ne soient pas notés en continu. Notez qu'ils sont solénoïdes - pilotés plutôt que solénoïdes directs, donc ils seront assez faibles - 1,8 W selon la fiche technique. Vous devriez pouvoir tenir votre main sur la bobine lorsqu'ils sont alimentés pendant une heure.

Courant de démarrage et courant de maintien

Notez que les modèles AC ont un courant de démarrage plus élevé que le courant de maintien. En effet, l'inductance de la bobine augmente à mesure que le solénoïde est tiré dans la bobine. Une inductance plus élevée signifie une impédance plus élevée et un courant plus faible. Étant donné que le courant continu n'est pas affecté par l'inductance après le temps de montée initial à la mise sous tension, le courant de démarrage et le courant de maintien sont déterminés uniquement par la résistance de la bobine.

Les solénoïdes (et relais / contacteurs) alimentés en CA ci-dessus ont un avantage d'économie d'énergie intégré par rapport au courant continu. Cependant, l'adoption très large du 24 V comme tension d'alimentation standard des systèmes de contrôle industriels signifie que nous vivons avec la pénalité de puissance.

Astuce de réduction de puissance du solénoïde CC

Tout simplement parce que cela est apparu dans les commentaires ...

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Figure 1. Un circuit économiseur d'énergie pour un relais CC ou un solénoïde. La tension maximale est appliquée à la bobine initialement par son propre contact normalement fermé (NC), mais lorsqu'elle est sous tension, la connexion directe est rompue et l'alimentation de la résistance de chute de tension prend le relais.

Opération pilote

J'ai une autre question qui pourrait être légèrement hors sujet. J'ai essayé de retirer la partie de connexion du solénoïde qui était maintenue par deux vis. Tout ce que je pouvais voir en dehors des deux trous de vis était de petits 3 trous. Je pensais que ces électrovannes avaient en fait des "vannes" qui s'ouvraient sous champ magnétique lorsqu'elles étaient activées. J'ai été assez surpris quand j'ai remarqué que l'intérieur du solénoïde n'avait que 3 trous et comment ça contrôlait. Lorsque j'ai essayé de me connecter à un 24 V CC, je n'ai vu aucun mouvement visible en dehors du clic. Avez-vous une idée de comment cela pourrait fonctionner?

Figure 2. Animation de l'électrovanne 5/2. Source: ZDSPB.com .

Explication

Figure 3. Annotée pour référence avec le texte ci-dessous.

Cette vanne a cinq ports (1) à (5) et deux positions (gauche et droite). Par conséquent, 5/2 valve.

• La pression est appliquée en (1) et sort en (2) lorsque le solénoïde est désactivé et (3) lorsqu'il est activé.
• (4) et (5) sont les orifices d'échappement. Le fait d'en avoir deux rend la conception de la bobine (11) très simple.
• (6) est le solénoïde. Cela déplace l'actionneur (7). Notez qu'il est petit et nécessite une faible puissance pour le déplacer par rapport à un solénoïde à action directe qui déplacerait la bobine (11) directement et devrait surmonter la résistance du joint, etc.
• Lorsque le pilote est hors tension, l'air de (1) via (8) est introduit dans (10) pour entraîner la bobine vers la droite - la position normale. La sortie (3) sera excitée tandis que la sortie (2) sera purgée en (5).
• Lorsque le solénoïde est alimenté, l'actionneur pilote (7) se déplace vers la droite pour couper l'air vers (10) et purger le côté gauche de la bobine (11) en (13) dans l'échappement (4). La pression du secteur en (12) déplace ensuite la bobine (11) vers la gauche, l'orifice (2) est alimenté et l'orifice (3) est épuisé en (4).
• Notez que pendant que la pression d'air sous tension est appliquée aux deux extrémités de la bobine, mais que la surface en (10) est supérieure à celle en (12), la bobine se déplace vers la droite.

Tout cela pour répondre à votre question: la répartition entre le bloc principal et la section pilote de votre valve peut être un peu différente de l'animation. Les trois trous sont probablement:

• L'alimentation en air du pilote (8).
• Le pilote lui-même, pour pousser la bobine (10).
• L'échappement du pilote (13).

Notez qu'il existe de nombreuses variantes ingénieuses de ces vannes. Certains pourraient simplement utiliser le ressort en (12) et ne pas avoir d'assistance pneumatique du pilote. Dans certains cas, le solénoïde déplace un minuscule diaphragme en caoutchouc souple pour laisser entrer l'air (10).

Figure 4. Le dessous de la vanne pilote.

(1) et (2) seront l'alimentation en pression de la vanne pilote et l'entraînement vers le tiroir. Comment savons nous? Parce que (3) n'a pas de joint d'étanchéité et le seul endroit où les fuites n'ont pas d'importance est sur l'échappement, donc (3) doit être l'orifice d'échappement (13) sur la figure 3.

Cela dépend vraiment du modèle.

Certains peuvent avoir un courant d'activation et un courant de maintien. Ce dernier type devrait d'abord être activé avec plus d'énergie pour effectuer le «mouvement», puis maintenu avec moins de force. Cette information sera dans la fiche technique. Je serais cependant surpris si ce solénoïde avait besoin d'une telle manipulation. De telles choses sont généralement contrôlées par de simples interrupteurs et relais mécaniques.

Si vous n'avez pas de feuille lisible mais que vous avez l'unité elle-même, vous pouvez la tester à pleine charge et voir si elle devient chaude.

BTW: Un problème général avec les unités de courant de maintien est qu'une coupure de courant peut faire tomber la chose et, même si le pilote est toujours activé en mode courant faible, l'unité ne reviendra pas à la position d'activation. Selon votre application, cela peut ou non être un problème.

La plupart seront cotés pour un service continu, certains pourraient être cotés uniquement pour un service intermittent. Il vous le dira sur la fiche technique.

Le facteur limitant sera l'augmentation de température des bobines, pas le corps de la valve. Vous pouvez facilement estimer la température de la bobine en mesurant la résistance de la bobine à froid, puis à nouveau à chaud. Le cuivre a un tempco d'environ 0,4% / C, soit 10% pour une hausse de 25 ° C. Je serais heureux de faire monter les bobines jusqu'à une augmentation de 50 ° C, ou une résistance de bobine très mesurable de 20%.

Comme les relais, je m'attendrais à ce qu'une électrovanne puisse se maintenir en dessous de son courant de démarrage. Si vous trouvez qu'il devient trop chaud en utilisation continue, vous pouvez expérimenter pour voir quel courant inférieur le maintiendra et l'exécuter juste au-dessus, plutôt qu'à 24 V tout le temps.

Lors de la conduite de solénoïdes, j'utilise généralement des circuits de type "hit and hold". Cela est dû au fait que la plupart des fabricants spécifieront leurs serpentins pour obtenir une fumée chaude sur leurs surfaces, c'est-à-dire près de l'ébullition / chaude au toucher. Une grande partie de l'équipement médical sur lequel je travaille en serait affectée négativement, et est également alimentée par des fournitures ACDC de qualité qui ne souffrent pas de décrochage. Supercat et Trevor en ont tous deux fait mention et c'est une préoccupation valable. Cependant, si vous concevez un PCB et souhaitez abandonner un circuit comme celui-ci, vérifiez le DRV103 de TI:

https://www.digikey.com/product-detail/en/texas-instruments/DRV103H/DRV103H-ND/390444

Vous pouvez régler la durée de "coup" avec un passif, le cycle de service "de maintien" avec un autre passif, et vous obtenez également un circuit ouvert et une indication de surcharge via une broche de défaut. Pas parfait pour chaque implémentation, mais si vous voulez des informations sur la charge du niveau PC et une température de fonctionnement réduite du solénoïde, c'est un excellent moyen de l'obtenir.

De nombreux solénoïdes seront capables de résister à un certain niveau de courant momentanément et à un niveau inférieur de courant en continu. De plus, dans la plupart des applications, la quantité de courant qui doit être envoyée à un solénoïde étendu pour le tirer en position sera supérieure à la quantité qui doit être introduite dans un solénoïde rétracté pour le maintenir.

En combinant ces deux facteurs, le moyen d'obtenir des performances maximales d'un solénoïde consiste généralement à le piloter avec un courant élevé au départ, puis à passer à un courant plus faible (soit en réduisant la tension, soit en allumant et éteignant rapidement la source de tension assez pour que le courant du solénoïde ne monte et ne descende pas trop).

Les assemblages qui utilisent des solénoïdes à certaines fins (par exemple, l'ouverture d'une vanne) n'auront généralement besoin que d'une certaine force et peuvent utiliser des solénoïdes qui peuvent maintenir indéfiniment le niveau de courant associé. Si l'efficacité énergétique est un problème, il peut être pratique de piloter de tels ensembles avec un courant initial élevé mais de réduire le courant une fois qu'ils sont rétractés. Les assemblages où cela est pratique spécifieront souvent un courant de maintien en plus du courant d'activation. Une légère mise en garde est que certains ensembles comprennent une bobine d'activation à courant élevé et une bobine de maintien à courant plus faible, et basculent automatiquement entre eux à l'aide d'un contact de détection de position. De tels ensembles doivent généralement être entraînés avec une tension non modulée constante.