HYDRAULIQUE PROPORTIONNELLE

HYDRAULIQUE PROPORTIONNELLE
L. CUVELIER
Distributeurs à commande proportionnelle
Comparaison des fonctionnements :
Distributeur « Tout Ou Rien » (TOR)
Distributeur à commande proportionnelle
La bobine du distributeur n’est pas
alimentée, tous les orifices du distributeur
sont fermés.
La consigne est nulle (0V) : tous les
orifices du distributeur sont fermés.
Distributeur « Tout Ou Rien » (TOR)
Distributeur à commande proportionnelle
1) La consigne est non nulle mais de faible
Lorsque la bobine du distributeur TOR est
valeur.
La
force
du
solénoïde
alimentée, le tiroir se déplace complètement
proportionnel a déplacé le tiroir en
à droite, permettant le passage total du
opposition à l’action mécanique du
débit
ressort jusqu’à une position d’équilibre.
Le débit est faible.
2) La consigne augmente. La force plus
importante du solénoïde proportionnel a
déplacé le tiroir jusqu’à une position une
nouvelle position d’équilibre. Le débit
est plus important.
3) La consigne est maximale. La force
encore plus importante du solénoïde a
déplacé complètement le tiroir à droite.
Le débit passant par le distributeur
est maximal.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
Les distributeurs proportionnels permettent donc de contrôler la direction du fluide et
son débit.
1. Distributeurs proportionnels à action directe
Le solénoïde proportionnel agit directement sur le tiroir de commande.
Le tiroir est souvent différent d’un tiroir de
distributeur « tout ou rien ».
Il comporte des fentes de progressivité
permettant de former des étranglements de
section triangulaire.
Cette
conception
permet
d’obtenir
des
caractéristiques progressives de débit.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
2. Les amplificateurs électroniques
Ces
composants
ont
pour
fonction
de
base
de
transformer le signal d’entrée (consigne) en un courant
de sortie amplifié destinés à alimenter en courant le
solénoïde proportionnel.
Principe de fonctionnement
Le déplacement du noyau de
l’électro-aimant est proportionnel
à l’augmentation de la consigne.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
Il existe des amplificateurs analogiques et numériques.
Amplificateur analogique : le réglage des paramètres de
la carte s’effectue en manœuvrant des potentiomètres
internes.
Amplificateur numérique : le réglage des paramètres
s’effectue en modifiant des valeurs internes à la carte
via un logiciel et un ordinateur.
Les cartes sont disponibles :
•
Au format européen •
En conception enfichable •
En conception modulaire D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
3. Capteur de position (ou capteur de recopie)
Lorsque la force développée par le solénoïde s’équilibre avec la force antagoniste du
ressort, le tiroir du distributeur prend une position fixe et génère un débit donné. Le
contrôle de la position du tiroir se fait en boucle ouverte.
De faibles forces perturbatrices peuvent suffire à rompre cet équilibre.
Une force perturbatrice a déplacé légèrement le tiroir
vers la gauche, diminuant le débit et donc la vitesse de
l’actionneur.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
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Pour obtenir une grande précision de fonctionnement et éliminer entre autres les effets
des forces perturbatrices, les composants proportionnels sont équipés de capteur
inductif
de
position
de
tiroir.
Le capteur de position est
constitué d’une bobine dans
laquelle se déplace un noyau.
Ce dernier est solidaire du
noyau
de
l’électro-aimant
proportionnel.
En fonction de la position du
tiroir, le capteur envoie un
signal de sortie en tension
(par exemple 0 ± 10volts pour
un distributeur à 3 positions).
La carte reçoit le signal du capteur de position et le compare à la consigne.
Dés l’apparition du plus petit signal d’erreur (collage du tiroir, effet d’une force
hydrodynamique…), l’ensemble de l’énergie de l’électro-aimant est mobilisé pour la corriger.
Le contrôle de la position du
tiroir se fait en boucle fermée.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
4. Distributeurs proportionnels pilotés
De même que les distributeurs « tout
ou rien » pilotés, les distributeurs
proportionnels pilotés sont réservés
pour contrôler des débits importants.
L’étage principal est constitué d’un
distributeur de tailles NG 16 à NG 32.
La position du tiroir peut être contrôlée par un
capteur inductif.
L’étage de pression (étage pilote) est composé d’un
double régulateur de pression proportionnel.
Symbole détaillé d’un double régulateur de pression proportionnel 3 voies.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
Il a pour fonction de faire
varier la pression dans les canaux de pilotage
proportionnellement au signal électrique d’entrée (consigne).
Distributeur piloté 4/3 à commande proportionnelle, centre fermé centrage par
ressorts. Pilotage et drain externes. Capteur de position intégré.
En position repos, le tiroir principal n’est pas soumis à la pression de pilotage. Le ressort le
place en position centrale. Tous les orifices sont fermés.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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Distributeurs à commande proportionnelle
Lorsque le solénoïde proportionnel Y1 reçoit un signal de l’amplificateur électronique, la
pression augmente dans le canal de pilotage 1. Cette pression agit sur la face du tiroir
et le déplace contre l’action du ressort de rappel. La course s’arrête lorsqu’il y a équilibre
entre la force de déplacement du tiroir et la force du ressort. Un débit est créé.
Si la valeur de la consigne augmente, le solénoïde reçoit un signal (en courant) plus
important. La pression augmente encore jusqu’à une nouvelle position d’équilibre du tiroir.
Un débit plus important s’installe par les orifices du distributeur principal.
D’après « Le Guide des Automatismes »
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