Les actionneurs constituent le premier maillon des chaînes cinématiques. Les plus utilisés sont les moteurs et les vérins.
| Désignation | Description |
|---|---|
| Moteur | Système qui reçoit de l'énergie pour la convertir en énergie mécanique de rotation, sans limitation de course. |
| Vérin | Système qui reçoit de l'énergie pour la convertir en énergie mécanique de translation, avec limitation de course. |
Un moteur électrique comporte :
Pour faire simple, le stator comme le rotor peuvent être constitués d'aimants ou bobinés. Cela engendre trois possibilités :
| Stator | Aimant | Bobinage | Bobinage |
|---|---|---|---|
| Rotor | Bobinage | Aimant | Bobinage |
Dans le cas d'un rotor bobiné, l'alimentation en électricité se fait de deux manières :
Globalement :
Un autre type de moteur exploite la propriété d'un électroaimant à attirer du métal. Il s'agit des moteurs à réluctance variable. Malgré un couple modeste, ils restent utilisés, notamment sur des moteurs pas à pas.
| Désignation | Description |
|---|---|
| Moto-réducteur | Moteur électrique associé à un réducteur. Cela améliore le rapport poids/puissance... au détriment du rendement. |
| Servomoteur | Moteur électrique associé à un réducteur et à un système électronique de commande. |
| Vérin électrique | Moteur électrique associé à un système de conversion du mouvement de rotation en mouvement de translation, généralement un système vis-écrou. |
| Type de moteur | Description |
|---|---|
| Asynchrone triphasé à cage d'écureuil (à rotor en court-circuit) | Bon marché, robuste, de maintenance très réduite, il est majoritairement présent dans l'industrie. Au démarrage, il exige un appel de courant important pour un couple relativement modeste. En fonctionnement, le rotor tourne un peu moins vite que le champ tournant, du fait d'un léger glissement entre le stator et le rotor. Deux branchements sont possibles : Le montage étoile ou le montage triangle. |
| Synchrone triphasé | De plus en plus utilisé, il utilise un système électronique pour le contrôle du champ tournant. Sa vitesse est rigoureusement proportionnelle à sa fréquence d'alimentation. De maintenance très réduite avec un bon rendement, il est de plus en plus utilisé. C'est, par exemple, le moteur du TGV. Il équipe les disques durs des ordinateurs et les graveurs de DVD. |
| Asynchrone triphasé à rotor bobiné | Son couple au démarrage est intéressant pour un appel de courant raisonnable. Plus onéreux que son homologue à cage d'écureuil, il reste peu utilisé. |
| Universel | Il Fonctionne aussi bien en courant alternatif que continu. Tournant dans un seul sens, il offre une forte puissance pour un faible encombrement. Il est très utilisé dans l'électroménager, par exemple sur les perceuses à main, les aspirateurs. |
| Asynchrone monophasé | Au démarrage, il exige un appel de courant important pour un faible couple. Le champ tournant est généralement créé par un condensateur à la durée de vie limitée. Bon marché, il est très utilisé sur les machines domestiques, par exemple les ventilateurs, les tondeuses à gazon, les réfrigérateurs. |
| A courant continu à aimant permanent | Très utilisé en faible puissance, il est bon marché et de rendement modeste. Sa durée de vie est limitée par l'usure des balais. |
| Série, shunt | Le stator et le rotor constituent deux bobinages branchés en série ou en parallèle. Le moteur série offre un couple important à toutes les vitesses. Ne devant jamais tourner à vide, il s'utilise par exemple sur les treuils ou les locomotives. Le moteur shunt a sa vitesse stable et facile à régler. |
| Compound | Son stator se divise en deux bobines, l'une branchée en série et l'autre en parallèle. Ses caractéristiques sont intermédiaires à celles du moteur série et du moteur shunt. |
| Pas à pas à aimant permanent | Le pas de ce moteur est relativement important par rapport aux autres types de moteurs pas à pas. |
| Pas à pas à réluctance variable | Le pas du moteur est nettement plus petit mais le couple reste modeste. |
| Pas à pas hybride | C'est une solution intermédiaire entre les deux précédents moteurs. |
Exemple de schéma électrique pour un moteur asynchrone triphasé :
L'énergie pneumatique est fournie par un compresseur qui envoie l'air dans un réservoir. Un mano-régulateur permet de régler la pression. L'air est filtré pour enlever les poussières et limiter ainsi l'usure. Il est lubrifié pour limiter la corrosion et améliorer le glissement. Les canalisations sont dimensionnées pour limiter les pertes de charge.
La vapeur d'eau contenue dans l'air ambiant se condense lorsqu'on comprime l'air. Un dispositif d'évacuation de cette eau doit donc être mis en place. Les canalisations sont légèrement inclinées pour que l'eau puisse s'écouler vers des purges.
Les vérins hydrauliques, moins rapides que leurs homologues pneumatiques, exercent des forces nettement plus importantes. Sauf dans le cas d'un montage particulier, une pompe hydraulique fait fonctionner un seul actionneur à la fois, contrairement au compresseur. Il n'est pas rare, dans une installation hydraulique, de trouver autant de pompes que de vérins.
| Vérin | Force développée | Mouvement | Pression classique d'alimentation | Source d'énergie |
|---|---|---|---|---|
| Hydraulique | Très importante | Assez lent | 80 bar en atelier 300 bar sur engin de chantier |
Autant de pompes que de vérins |
| Pneumatique | Relativement modeste | Très rapide | 6 bar | Un compresseur pour plusieurs vérins |
Les vérins les plus classiques sont :
Dans le cas du vérin à simple effet, un ressort de rappel fait revenir la tige en position de repos. Ce type de vérin exerce une force importante uniquement lorsque la tige sort. Dans le cas du vérin à double effet, la force est importante que la tige sorte ou qu'elle rentre. toutefois, du fait de la section de la tige, la force est plus faible quand elle rentre.
Il existe de nombreux autres types de vérins, par exemple :
