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Comment comprendre et diagnostiquer les problèmes dans les relais, solénoïdes, et servos

D'après les statistiques que j'ai vues, l'âge moyen de l'agriculteur américain est d'un peu moins de 60 ans. Cela signifie qu'ils ont grandi à une époque qui était à la confluence de la guerre froide et de l'ère spatiale, en train de regarder Les Jetson à la télé, s'ils en avaient un avec réception.

L'émerveillement de s'asseoir derrière le volant d'un tracteur et de déplacer un levier ou d'actionner un interrupteur pour contrôler quelque chose qui, quelques années auparavant, obligeait une personne à augmenter considérablement sa productivité et à réduire son exposition aux accidents.

Alors que les fermes prospéraient, le tracteur à manivelle a été remplacé par un tout neuf avec démarrage électrique, et cela a introduit à beaucoup de relais dans un circuit électrique. De la même manière, des solénoïdes ont été trouvés pour verrouiller les leviers de changement de vitesse sur les moissonneuses-batteuses ou pour évoquer une action dans une presse à foin.

Au fur et à mesure que des contrôles plus automatisés ont été intégrés dans les machines et autres équipements, les servos sont devenus courants. Avec l'introduction des drones et d'autres technologies, l'utilisation de relais, solénoïdes, et les servos augmente. Bien que des dispositifs relativement simplistes, si mal compris, ils peuvent être difficiles à diagnostiquer lorsqu'un problème survient. L'époque où il fallait simplement remplacer une pièce au lieu de comprendre comment elle fonctionne et pourquoi elle tombe en panne est révolue depuis longtemps, en raison du coût, un manque d'accès au composant ainsi que le besoin de réparations en temps opportun.

Le relais contrôle à distance les appareils

Le relais est un dispositif très courant non seulement trouvé sur l'équipement, voitures, et des camions, mais dans toute la ferme et votre maison. Peu importe où ils se trouvent, leur fonctionnement et leur fonction restent les mêmes.

L'appréciation de la nécessité d'un relais se trouve dans la compréhension de la charge électrique dans un circuit. Un fait de base de l'électricité est que plus la charge est élevée (plus il faut effectuer de travail), plus l'ampérage est nécessaire. Pour transporter le flux de courant le plus élevé, un fil plus épais (plus lourd) est nécessaire.

Un relais permet de contrôler à distance une charge électrique élevée. Étant donné qu'une utilisation courante d'un relais est pour un démarreur, Regardons ce qui serait nécessaire dans ce circuit si un relais n'est pas utilisé. Dans cet exemple, un fil du diamètre des câbles de batterie devrait être acheminé jusqu'au commutateur d'allumage, puis de nouveau vers le démarreur.

Aussi, le commutateur d'allumage devrait être robuste et, Donc, assez grand pour supporter la charge du démarreur. Pensez à un ensemble de câbles de démarrage entrant et sortant du tableau de bord de n'importe quelle machine. Pas trop pratique !

Un relais est constitué d'un électro-aimant qui consomme très peu d'ampérage et est commandé à distance par un interrupteur, qui n'a pas besoin d'être robuste.

L'électro-aimant contrôle un ensemble de contacts de gros calibre (généralement un disque) qui a une capacité d'ampérage élevée et connecte deux bornes. L'une des bornes provient de la batterie (côté positif de la batterie) et l'autre va au démarreur. Lorsque vous tournez la clé de contact, la tension de batterie à faible courant alimente l'électro-aimant, lequel, à son tour, a des contacts reliant le câble de batterie entrant à celui sortant au moteur de démarrage.

Lorsque vous relâchez le contact, la tension de l'électroaimant se coupe, et il est à ressort pour déconnecter le circuit.

Problèmes potentiels

Les domaines problématiques potentiels pour un relais comprennent :

La tension d'alimentation est soit trop bas, soit souffre d'un mauvais sol.

Le solénoïde d'alimentation l'enroulement a soit une résistance élevée (trop faible pour être tirée), est mis à la terre en interne (enroulements de contournement de courant, pas de mouvement), ou est coincé mécaniquement à cause de la rouille ou de la corrosion.

Les contacts à fort ampérage ont brûlé et ne font pas passer le courant de l'alimentation à la charge.

Les connexions à fort ampérage sont corrodés ou lâches.

Pour bien diagnostiquer un relais nécessite l'utilisation d'un volt-ohmmètre afin qu'une valeur puisse être attribuée à la tension d'appel, résistance des enroulements, et l'intégrité du côté alimentation et charge. Ces étapes de diagnostic s'appliquent à n'importe quel relais. La seule différence serait la tension et la résistance des enroulements.

Qu'est-ce qu'un solénoïde

La différence entre un relais et un solénoïde est que ce dernier est utilisé pour évoquer une action et non pour transférer du courant. Un solénoïde a deux fils :l'alimentation et la masse. C'est un électro-aimant (comme dans la partie pull-in d'un relais), mais il se connecte généralement à un dispositif mécanique tel qu'une tige ou un levier.

Lorsque le solénoïde est sous tension, il déplace la pièce à laquelle il est connecté. Une fois l'alimentation coupée, il est à ressort pour revenir en position de repos. Par exemple, une presse à balles rondes peut utiliser un solénoïde contrôlé par un micro-interrupteur dans l'unité pour verrouiller d'abord la porte d'extrémité. Lorsque la balle est prête à être éjectée, l'alimentation en tension ou la masse est coupée et le solénoïde est au repos et le portail s'ouvre.

Un solénoïde peut être contrôlé en commutant soit la masse, soit l'alimentation en tension.

Il peut également être mis en défaut (pas d'alimentation) dans n'importe quelle position, selon l'endroit où se trouve le ressort interne. Ainsi, il peut être normalement ouvert ou normalement fermé.

Avec des circuits électriques, le terme normalement identifie sa position sans que le circuit soit évoqué.

Les problèmes potentiels avec un solénoïde sont la tension et la terre, la résistance des enroulements internes, et l'état de la pièce qu'il contrôle.

Un volt-ohmmètre est nécessaire pour le vérifier.

Un servo se déplace progressivement

Le servo est utilisé lorsque quelque chose doit être déplacé de manière incrémentielle et précise. Une utilisation courante d'un servo serait dans certains systèmes d'autoguidage, mais on les retrouve dans de nombreuses autres applications comme les drones, planteurs, combine, etc.

Un servo se compose d'un moteur pas à pas qui est activé et désactivé et peut déplacer une plage prédéterminée pour chaque impulsion. Dans la plupart des applications, la polarité du moteur électrique est inversée pour changer de direction. La direction d'un moteur à courant continu est déterminée par la polarité du circuit.

Pour être considéré comme un servo et pas seulement un moteur pas à pas, un potentiomètre intégré est nécessaire pour que la position du moteur puisse être surveillée et modifiée.

La plupart des applications d'asservissement sont directement montées sur l'appareil qu'elles utilisent, il n'y a donc pas d'accumulation de tolérance d'un composant intermédiaire usé.

Traditionnellement, un servo sera alimenté en tension système, et le circuit de masse sera activé et désactivé pour qu'il atteigne la position souhaitée. Le servo doit être suffisamment puissant pour faire ce qu'il est chargé de faire et répondre à chaque impulsion de commande.

Comme pour le relais et le solénoïde, un servo doit être vérifié avec un volt-ohmmètre par rapport aux spécifications appropriées. Les problèmes pouvant survenir avec un servo incluent :

Haute résistance des enroulements du moteur pas à pas (fonctionnant lentement).

un court dans les enroulements du moteur pas à pas (pas de mouvement).

Alimentation en tension et à la terre.

Défaillance du circuit de commande.

Panne du potentiomètre ou de biais (fausses données de localisation).

Reliure mécanique ou tout autre problème avec le servo ou l'appareil qu'il contrôle.

Alors que nous chargeons plus de tâches de machines et ajoutons de la complexité, puis des relais, solénoïdes, et les servos seront monnaie courante dans tout, de votre tracteur à votre système de séchoir à grains contrôlé par smartphone.


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