LES ACTIONNEURS

Introduction

Les actionneurs constituent le premier maillon des chaînes cinématiques. Les plus utilisés sont :

Il en existe d'autres : Moteurs pneumatiques ou hydrauliques, vérins rotatifs, électro-aimants...

Les moteurs électriques

Critères de choix

Il existe de nombreux types de moteurs électriques. D'une manière générale :

Les principaux critères de choix sont :

Moteurs à courant triphasé

Moteur asynchrone triphasé à rotor à cage (rotor en court-circuit)

Très utilisé dans l'industrie, bon marché, robuste, de maintenance très réduite, il demande toutefois un appel de courant important au démarrage.

Moteur asynchrone triphasé à rotor bobiné à bagues

Peu utilisé, onéreux, son couple au démarrage est intéressant pour un appel de courant raisonnable.

Moteur synchrone

C'est le moteur du TGV. De maintenance réduite, sa vitesse est rigoureusement proportionnelle à sa fréquence d'alimentation.

Moteurs à courant monophasé

Moteur asynchrone monophasé (rotor en court-circuit)

Très utilisé sur les machines domestiques : Ventilateurs, tondeuses à gazon, réfrigérateurs... Bon marché, de rendement modeste, il demande un appel de courant important au démarrage.

Moteur universel

Présent sur les perceuses à main, les ponceuses à main, les aspirateurs ménagés... Il offre une forte puissance pour un faible encombrement. Il peut être alimenté en courant alternatif ou continu.

Moteurs à courant continu

Moteur à courant continu à aimant permanent

Très utilisé en faible puissance, il est bon marché et de rendement modeste. Sa durée de vie est limitée.

Moteur brushless

Il équipe les disques durs des ordinateurs et les graveurs de DVD. De maintenance très réduite avec un bon rendement, il est de plus en plus utilisé.

Moteur série

Utilisé par exemple sur les treuils ou les locomotives, c'est un moteur de traction. Son couple reste important à toutes les vitesses.

Moteur shunt

C'est un moteur dont la vitesse est stable et facile à régler.

Moteur compound

Ses caractéristiques sont intermédiaires à celles du moteur série et du moteur shunt.

Moteurs pas à pas

Moteur pas à pas à aimant permanent

Le pas de ce moteur est relativement important par rapport aux autres types de moteurs pas à pas.

Moteur pas à pas à réluctance variable

Le pas du moteur est nettement plus petit mais le couple reste modeste.

Moteur pas à pas hybride

C'est une solution intermédiaire entre les deux précédents moteurs.

Les vérins pneumatiques et hydrauliques

Typologie

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 :

Comparaison entre un vérin pneumatique et hydraulique

Vérin pneumatique

L'énergie pneumatique est fournie par un compresseur qui envoie l'air dans un réservoir. Un mano-régulateur permet de régler la pression.

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.

L'air est filtré pour enlever les poussières et limiter l'usure. Il est lubrifié pour limiter la corrosion et améliorer le glissement.

Les canalisations sont dimensionnées pour limiter les pertes de charge. Une pression de 6 bar est classique dans une installation pneumatique.

Vérin hydraulique

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 ne fait fonctionner qu'un seul actionneur à la fois, contrairement au compresseur. Il n'est donc pas rare, dans une installation hydraulique, de trouver autant de pompes que de vérins. Les pressions de 80 bar pour un atelier ou de 300 bar pour un engin de chantier sont classiques dans une installation hydraulique.

Schémas d'installations