Les suspects habituels en cas de défaillance d'un actionneur électrique

De la fabrication de machines et d'équipements agricoles aux voitures électriques et aux robots, l'actionneur électrique pilote le monde moderne - au propre comme au figuré. Cette dépendance ne devrait pas changer de si tôt. Cela signifie qu'une compréhension plus approfondie du fonctionnement des actionneurs électriques deviendra de plus en plus nécessaire.

Pour développer cette compréhension plus approfondie, il est crucial de connaître les problèmes courants des actionneurs électriques. Pour ceux qui ont des intérêts dans des entreprises industrielles, en particulier, savoir pourquoi un actionneur électrique ne fonctionne pas dans des conditions optimales aidera à réduire les temps d'arrêt et à améliorer la productivité globale.

Cet article traite des problèmes les plus courants susceptibles d'affecter les performances d'un actionneur électrique.

Pièces de l'actionneur électrique

Une bonne première étape pour comprendre ce qui ne va pas avec un actionneur électrique défectueux est de se renseigner sur ses pièces, en particulier celles qui présentent généralement des problèmes.

Il existe deux catégories principales pour les pièces de base des actionneurs électriques :le système électrique, qui comprend l'entraînement et le moteur, et le système mécanique, qui comprend les accouplements et l'actionneur.

Moteur

Le moteur entraînant un actionneur électrique crée le mouvement de rotation par la rotation de la broche ou du rotor. Le moteur, à travers l'arbre de transmission, est relié à une vis hélicoïdale qui tourne ensuite dans un écrou à vis à billes. L'écrou de la vis à billes est entraîné vers l'avant ou vers l'arrière lorsque la broche tourne. L'actionneur linéaire se déplace en suivant un piston creux fixé à l'écrou de la vis à billes.

La puissance du moteur et le couple qu'il génère dictent la force du mouvement. Les moteurs plus puissants ont généralement des applications différentes de ceux qui créent moins de couple.

Conduire

L'entraînement électrique commande le moteur. Il crée des variations de vitesse de rotation et de couple qui, à leur tour, modifient la vitesse et la force générées par l'actionneur linéaire. Ces variations sont essentielles pour adapter l'actionneur aux différentes applications.

Un mécanisme de rétroaction, généralement sous la forme d'un codeur ou d'un résolveur, fournit des informations de position au variateur pour manipuler l'actionneur dans une position commandée. Le variateur peut alors être programmé pour se déplacer, s'arrêter ou revenir à sa position de repos ou d'origine.

Accouplements

Des accouplements sont utilisés pour connecter le moteur rotatif à la vis à billes de l'actionneur électrique.

Ils sont fabriqués à partir de divers matériaux, tels que l'aluminium, l'acier inoxydable et d'autres métaux. Des accouplements appropriés sont nécessaires pour les opérations de précision. Ils peuvent affecter la douceur de l'accélération, le contrôle et la variation de la vitesse, la limite de la charge et l'isolation des chocs et des vibrations. Ils sont également nécessaires pour mieux synchroniser les actionneurs.

Actionneur

L'actionneur, souvent appelé actionneur linéaire, convertit le mouvement rotatif du moteur en mouvement linéaire pour différentes applications, en fonction de la force, de la vitesse, de la capacité de charge, de la résistance au frottement et d'autres facteurs.

Les actionneurs transmettent la vitesse et le couple fournis par le moteur à une variété de mécanismes d'entraînement, y compris les systèmes de transmission de puissance à vis, à courroie et à pignon et crémaillère. Les composants de base d'un actionneur linéaire comprennent le corps de l'actionneur, une méthode de transmission de puissance (vis, courroie ou crémaillère et pignon), des roulements pour supporter la vis, un système de roulement pour supporter la charge et un chariot auquel les composants associés peuvent être monté. Les fabricants sont généralement en mesure de faire varier la méthode de transmission de puissance ainsi que la structure de roulement pour fournir différentes caractéristiques de vitesse et de charge en fonction des exigences de l'application.

Problèmes courants avec les actionneurs électriques

Problème : Charge en porte-à-faux

Cause courante : L'actionneur est sous-dimensionné pour la charge.

Un actionneur sous-dimensionné cause très probablement un problème de charge en porte-à-faux. Le dimensionnement correct des actionneurs pour l'application est un facteur crucial souvent négligé au profit de la rentabilité. Cependant, un actionneur sous-dimensionné ne pourra pas fonctionner. La plupart des fabricants d'actionneurs fournissent à l'utilisateur des outils de dimensionnement logiciels pour aider à sélectionner l'actionneur approprié pour répondre aux critères de l'application.

Pour trouver la bonne taille d'actionneur, il doit pouvoir effectuer les opérations suivantes :

• Supporte constamment les charges dynamiques et statiques qui lui sont appliquées
• Développez une vitesse et un couple suffisants tout au long du mouvement de plage pour prendre en charge l'application
• Respecter les facteurs de service et de sécurité qui peuvent être établis par le fabricant ou l'utilisateur final

Problème : Aucun mouvement de courroie

Cause courante : Trop de couple moteur appliqué a dénudé la courroie ou la courroie n'est pas correctement tendue

Si la courroie ne bouge pas, la cause la plus fréquente est que le moteur produit trop de couple, ce qui dépouille la courroie de ses dents. Il peut être résolu en confirmant que les spécifications de couple du moteur ne dépassent pas les spécifications d'entrée de couple maximales de l'actionneur et en ajustant si nécessaire.

Le problème peut également indiquer que la courroie n'a pas la bonne taille de courroie ou la bonne tension de courroie. Les courroies ont des cotes de travail et de résistance à la traction qui doivent être prises en compte lorsqu'elles sont utilisées dans des applications industrielles. Dans les actionneurs sans tige, une mauvaise fabrication peut entraîner un manque de mouvement de la courroie.

Problème : Particules présentes dans l'actionneur

Causes courantes : La ceinture est exposée ou il n'y a pas de pression d'air positive pour éliminer les particules.

Lorsque des particules pénètrent dans le système de l'actionneur, la cause est probablement la courroie exposée. Les courroies exposées attirent les particules de l'environnement. Une fois que ces particules pénètrent dans l'actionneur, les opérations peuvent être compromises.

Une autre cause fréquente est qu'il n'y a pas suffisamment ou pas de pression d'air positive dans le système nécessaire pour éliminer les particules.

Problème : Moteur grillé

Causes courantes : Le moteur a un cycle de service incorrect ou une mauvaise tension. Il peut également y avoir une contamination dans le système.

Les brûlures peuvent être causées par des moteurs avec des cycles de service incorrects, ou le pourcentage qui représente le temps pendant lequel le moteur peut fonctionner par rapport au temps dont il a besoin pour se reposer. Le fabricant fournit des limites de cycle de service. Ils doivent être pris en compte lors du choix des moteurs pour différentes applications.

Une mauvaise tension peut également provoquer des brûlures de moteur. Des brûlures peuvent se produire lorsqu'un moteur reçoit des tensions supérieures à la quantité recommandée.

La contamination des particules peut provoquer plus de résistance et exiger plus de couple du moteur. Cela peut finalement provoquer un épuisement si suffisamment de particules pénètrent dans le système.

Problème : Les composants échouent

Causes courantes : Vieillissement, dimensionnement incorrect et utilisation intensive et soutenue des composants

Lorsque les composants de l'actionneur électrique échouent, il peut y avoir différentes causes. Le premier est l'âge du composant. Au fil du temps, les composants s'usent et doivent être remplacés. La deuxième cause est une utilisation intensive soutenue. Lorsque les composants sont utilisés au-delà de leurs valeurs nominales recommandées, ils sont susceptibles de tomber en panne.

Un dimensionnement incorrect est également une cause fréquente de défaillance des composants. Les actionneurs fonctionnent sur des mesures précises. Même des disparités infimes peuvent éventuellement entraîner des défaillances de composants.

Conclusion

Les actionneurs électriques ont de nombreuses utilisations dans différentes industries. Il est important de se familiariser avec leurs problèmes quotidiens pour réduire au minimum les temps d'arrêt. Comprendre les composants de base et comment ils peuvent échouer est l'une des étapes les plus essentielles pour prévenir les problèmes. Un actionneur électrique peut rencontrer des problèmes de dimensionnement, d'usure, de contamination, d'incompatibilité, etc.

Cela dit, s'il est bon de développer une compréhension de l'actionneur électrique, il est préférable de laisser le diagnostic, la réparation ou le remplacement à des professionnels comme JHFoster. Nous équipons les entreprises depuis 1938. Nous sommes experts en automatismes industriels et systèmes d'air comprimé.

Pour toute question concernant les problèmes d'actionneur électrique et d'autres problèmes, contactez notre équipe.