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LES ACTIONNEURES ELECTROMECANIQUES PLAN • Introduction • Motivation d’utilisati

LES ACTIONNEURES ELECTROMECANIQUES PLAN • Introduction • Motivation d’utilisation: à quoi servent les actionneurs électromécaniques • Qu’est ce qu’un actionneur électromécanique ? • Comment alimenter un actionneur électromécanique ? • Les actionneurs pneumatiques (vérins pneumatiques , ventouses, moteurs pneumatiques) • Les actionneurs hydrauliques (vérins hydrauliques , pompes Qu'il s'agisse de Introduction • Effectuer une action mécanique à partir d'une source électrique, • Convertir l'énergie du mouvement en électricité ou réciproquement Les machines et actionneurs électromécaniques constituent un vecteur de développement technologique désormais incontournable. • Des commandes de vol électriques aux microsystèmes, constitue une puissante motivation pour envisager les futurs défis qui se profilent dans des secteurs aussi variés que l'aéronautique ou la médecine. Motivation d’utilisation-1- Les micro-systèmes représentent une nouvelle forme de systèmes possédant des qualités uniques en particulier de miniaturisation et de faible coût rendues possibles par les progrès des micro-technologies mises au point pour la réalisation de circuits intégrés. Quand le microsystème comprend des parties mobiles, on emploie le terme de microsystème électromécanique. Quand le microsystème comprend des éléments optiques et des parties mobiles, on emploie le terme de microsystèmes opto-électro- mécaniques, • les fonctionnalités multiples du « tout électrique » se déclinent selon une grande variété de concepts et de structures. • En outre, l'émergence de matériaux « électroactifs », doués de propriétés et de fonctionnalités inédites. Motivation d’utilisation-2- Le présent exposé propose un tour d'horizon des concepts et technologies de base utilisées dans le domaine des actionneurs électromécaniques. Les polymères électroactifs, ou EAPS (Electroactive polymers) sont des polymères dont la forme ou la taille changent lorsqu'ils sont stimulés par un champ électrique. L'utilisation principale de ce type de matériau est la fabrication d'actionneur. Qu’est ce qu’un actionneur électromécanique ? Actionneur Electromecanique Convertisseur électromécanique conçus pour mettre en mouvement des systèmes mécaniques à partir de commandes électriques . Le mouvement d’un système mécanique est fonction des forces ou des couples qu’on applique. 2 critères de base pour concevoir un actionneur Facilité et précision avec laquelle on peut commander électriquement la force ou le couple Rapport existant entre la taille de L’actionneur et la force ou le couple qu’il peut développer Plus le couple développé est élevé pour une taille donnée, meilleur est l’actionneur. Comment alimenter un actionneur électromécanique ? • Un actionneur électromécanique n’est jamais relié directement à un générateur d’énergie électrique !!!! • Son alimentation s’opère à travers un système de conditionnement de l’énergie électrique . Exemple: Hacheur Classification des actionneurs électromécaniques ? LES ACTIONNEURS PNEUMATIQUES LES MOTEURS VERINS PNEUMATIQUES MOTEURS PNEUMATIQUES Pas à pas À courant continu LES VENTOUSES LES ACTIONNEURS HYDRAULIQUES VERINS HYDRAULIQUES MOTEURS HYDRAULIQUES L’énergie pneumatiques !!! Historique , Définition et Objectif L’énergie pneumatique est très ancienne L’homme a traité l’air depuis 2000 ans (selon les traces archéologiques ) . Le terme « Pneumatique » revient au mot « Pneuma » d’origine Grec qui Signifie « le vent » . L’énergie Pneumatique traite la dynamique de « l’air comprimé » ; À partir du 20éme siècle ,l’énergie pneumatique est présente dans tout les secteurs de l’industrie et les procédés automatisés. Pour être capable d’étudier , d’analyser ,et donc de réparer les circuits pneumatiques dans un milieu industriel Pourquoi l’étudier ? Les propriétés de l’énergie pneumatique 1 Pa=1N/m2 1 bar=105 Pa Absolue= Prelative+Patmosphérique (considérée tjr =1) L’énergie pneumatique La Pression Le volume Le Débit La puissance V [ l,m3 ] « Q »[l/min, m3/s ou m3/h ] Ppneum = Q * p [W] =[m3 /s]*[Pa] 1 l/min = 1,7.10-5 m3/s Applications de l’énergie pneumatique Automobile Aéronautique Marine Trains et métro Industrie agro-alimentaire Chirurgie dentaire Hôpital Génie civile et travaux publics les fluides pneumatiques 78% 21% Gaz Rares 1% (Argon,Néon, CO2,CH4….) COMPOSITION CHIMIQUE DE L’AIR COMPRIME Diazote N2 Dioxygéne O2 Gaz Rares • Le fluide pneumatique le plus couramment utilisé est de « l’air comprimé » dont la pression usuelle d’emploi est comprise entre 3 et 8 bars . • Dans certains cas, on peut utiliser de l’azote. Avantages & inconvénients de l’énergie pneumatique Énergie sécuritaire Énergie propre Énergie moins couteuse Exige un minimum d’entretien (MF) Inconvénients de l’énergie pneumatique Mauvais entretien des compresseurs; Installation inadéquate Air comprimé impur Utilisable en circuit de commande et de puissance Vitesse importante Avantages de l’énergie pneumatique L’énergie pneumatique Voici la chaine d’énergie pneumatique Energie pneumatique Pression Débit Production d’A/C centralisé Monostable bistable Proportionnel Bloqueur Les circuits pneumatiques • La synoptique d’un circuit pneumatique est donnée par le schéma suivant : Sources d’énergie pneumatique • L’énergie pneumatique est caractérisé par deux grandeurs : le débit et la pression Le débit La pression Noté Q, il caractérise la quantité de fluide qui se déplace. Le débit est une "grandeur de flux". Unité SI :m3/s Unité usuelle : litre par minute (L/min) (1 L/min ≡ 1,7.10-5 m3/s) Noté « p », elle caractérise la capacité du fluide à se déplacer. La pression représente l'effort du fluide (exprimé en N) par unité de surface (exprimée en m2: 1Pa=1N/m2. Cette unité très petite est souvent remplacée par le MPa. Unité SI : le Pascal (Pa) Unité usuelle : bar(1bar ≡ 0,1 MPa ≡105 Pa) La pression est une "grandeur de potentiel", elle se mesure par rapport à une référence L’ordre de grandeur c’est 6 bars Le rendement:0,3 à 0,7 Processus de production de l’énergie pneumatique La production d’air comprimé se résume à : 1. La compression (compresseur) 2.Refroidissement Échauffement 3. Enlever l’eau (humidité relative+ refroidissement) et les solides (huile de graissage, Poussières dans l’air) 4.Assurer une pression de service 5. Ajouter du lubrifiant (éventuellement) L’alimentation en énergie pneumatique Compresseur Moteur électrique Réservoir d’air comprimé Armoire de commande PiquagesCanalisation principale Purge réservoir Purge d’isolement Pressostat Manomètre LFR Les rôles des éléments d’une centrale de production de l’air comprimé -1- 1) Compresseur/ Refroidisseur Il est chargé d'augmenter la pression de l'air. L’augmentation de la pression de l'air provoque une élévation de température de l'air qu'il faut refroidir. 2) Moteur électrique Il est chargé d'entraîner le compresseur. 3) Armoire électrique de commande Elle est chargée de commander le moteur en fonction des consignes de l'utilisateur et des informations fournies par le pressostat. 4) Réservoir Il permet de stocker l'air comprimé par le compresseur pour uniformiser le débit d'air dans l'installation. 5) Purge du réservoir L'air comprimé contient de la vapeur d'eau qui finit par condenser dans le réservoir. Il convient de le purger régulièrement. 6) Manomètre Il permet de mesurer la pression relative à l'intérieur du réservoir. LES ROLES DES ELEMENTS D’UNE CENTRALE DE PRODUCTION DE L’AIR COMPRIMÉ -2- 7) Pressostat Il permet de définir la pression souhaitée dans le réservoir et de commander la mise en marche ou l'arrêt du moteur. 8) Les Piquages Ils permettent d'alimenter les unités de production. Ils sont réalisés par le dessus de la canalisation principale afin d'éviter la condensation. 9) Canalisation La canalisation principale, elle suit une légère pente (1 à 3 %) afin que la condensation s'écoule vers un coude qui comporte un réservoir et une purge. 10) Vanne d'isolement Elle permet d'isoler l'installation de la distribution générale en énergie pneumatique. 11) Groupe de conditionnement (bloc FR ou FRL) 12) vanne de purge Chaque équipement contient son propre groupe de conditionnement afin de Filtrer, Réguler et Lubrifier en fonction des besoins propres à l'équipement. DISTRIBUTION DE L’ENERGIE PNEUMATIQUE La distribution d’énergie pneumatique se fait par canalisations rigides reliées par des cols de cygnes pour éviter de recevoir des impuretés ou de l’eau pouvant séjourner dans les conduites. Pour supprimer ces impuretés ou ces eaux stagnantes, il y a des purgeurs au point bas de chaque raccordement, et les canalisations ont une légère pente. . Traitement de l’air comprimé Pourquoi traiter l’air comprimé ? Qui sont les pollueurs de l’air comprimé ? Dégâts dans les réseaux de distribution La destruction des distributeurs et des vérins Bonne installation pneumatique Air comprimé pur Pollueurs de l’air comprimé Particules solides: Poussière ,suie ,produit d’abrasion et de corrosion , L’huile: les couches grasses de protection L’eau condensée Parce que dans les centrales ,quelques soient les précautions prises ,la compression de l’air ,son stockage et sa distribution font qu’il subsiste toujours des traces d’humidité et de fines particules en suspension Conséquences !!!! Le Conditionnement de l’Air Comprimé À la sortie du compresseur ,l’air comprimé est véhiculé dans des conduites en acier vers le lieu d’utilisation, sa qualité est indispensable pour assurer la longévité des équipements pneumatiques Définition L’unité de conditionnement de l’air comprimé (appelée FRL) est destinée à préparer l’air en vue de son utilisation dans les systèmes en le débarrassant des poussières ,vapeur d’eau et d’autres particules nuisibles qui risqueraient de provoquer des pannes dans l’installation pneumatique, Composants L’FRL se monte à l’entrée d’une installation pneumatique ,elle est constituée de 3 appareils montés en série dans un ordre déterminé: Un Filtre Régulateur de Pression Lubrificateur Sectionneur Démarreur Progressif Le Conditionnement de l’Air Comprimé Un Filtre: qui épure l’aire et l’épurge de l’eau qu’il contient Un Régulateur de pression: qui maintient l’air à une pression constante et réglable Un Lubrificateur qui a pour rôle d’incorporer un brouillard d’huile afin de lubrifier les parties mobiles uploads/Finance/ expose-final 4 .pdf