Temps de réponse d'électrovanne

Le temps de réponse d'une électrovanne est défini comme le temps nécessaire pour passer d'une position ouverte à une position fermée ou vice versa. En effet, le temps de réponse à l'excitation n'est pas égal au temps de réponse à la désexcitation pour les électrovannes, surtout en cas d'utilisation de courant alternatif. Le C.E.T.O.P.(European Fluid Power Committee) a défini une procédure de mesure standard pour définir le temps de réponse des électrovannes. Cependant, il faut garder à l'esprit que de nombreux fabricants de soupapes utilisent d'autres définitions ou procédures de mesure. Pour l'ouverture de la vanne, le temps de réponse est défini comme la durée entre la mise sous tension du solénoïde et l'atteinte de 90 % de la pression de sortie stabilisée. Le temps de réponse pour la fermeture de la vanne est défini comme la durée entre la mise hors tension du solénoïde et la chute de la pression à 10 % de la pression d'essai. L'essai est effectué avec de l'air à 6 bars à 20°C.

Définition du temps de réponse

Le temps de réponse pour la fermeture de la vanne est défini comme la durée entre la mise hors tension du solénoïde et la chute de la pression à 10 % de la pression d'essai. L'essai est effectué avec de l'air à 6 bars à 20°C.

D'un point de vue électrique, la réponse d'une électrovanne n'est pas instantanée, puisqu'il faut un certain temps pour que le courant de la bobine surmonte l'inductance de la bobine. Par conséquent, le flux magnétique met un certain temps à atteindre son maximum après l'application d'une tension au solénoïde. En outre, si le courant alternatif est utilisé, la bobine peut être alimentée à n'importe quel angle de phase de la tension d'alimentation. Par exemple, si la bobine est alimentée exactement au moment où la tension atteint son maximum, l'induit mettra moins de temps à se déplacer que si la bobine est alimentée au moment où la tension approche de zéro.

D'un point de vue mécanique, il faut un certain temps pour que l'armature se déplace sur la distance requise après que la force magnétique exercée sur elle a surmonté la force du ressort. Les armatures ayant une masse plus faible ont tendance à fonctionner plus rapidement, car il y a moins d'inertie à surmonter lors du déplacement de l'armature.La pression différentielle et le type de média affectent également le temps de réponse. Avec l'air, le temps de réponse sera beaucoup plus rapide qu'avec les fluides visqueux, tels que les huiles.

Le temps de réponse d'une électrovanne est dicté par des contraintes électriques et mécaniques. Si, dans certaines applications, un temps de réponse plus rapide peut être préférable, dans d'autres applications, un temps de réponse rapide n'est pas souhaitable, car il peut provoquer un effet de coup de bélier .

Comparaison des électrovannes

Toutes les électrovannes n'ont pas le même temps de réponse. En effet, elle peut varier de quelques dizaines de millisecondes à plusieurs secondes. Les petites électrovannes à action directe réagissent beaucoup plus rapidement que les électrovannes à action semi-directe ou indirecte. Les électrovannes à commande directe ont un temps de réponse d'environ 30 ms, tandis que le temps de réponse des électrovannes à commande indirecte peut atteindre 1000 ms ou plus.

Les robinets à tournant sphérique électriques utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation ou dans l'irrigation ont un temps de réponse de l'ordre de quelques secondes et présentent donc un faible risque de coup de bélier. Dans les applications telles que les vannes de zone, les vannes à bille électriques sont préférables aux électrovannes.

Coups de bélier

Le coup de bélier est un phénomène qui se produit lorsque l'écoulement d'un fluide à l'intérieur d'un système de canalisations est brusquement interrompu par la fermeture d'une vanne. Une fois la vanne fermée, l'eau qui arrive vers la vanne se réfléchit comme une vague, ce qui provoque un transitoire de pression en amont de la vanne. En fonction de plusieurs facteurs, tels que le débit, la longueur de la conduite en amont et le temps de fermeture de la vanne, le transitoire de pression peut être suffisamment important pour causer des dommages physiques aux conduites, aux joints ou à la vanne elle-même, entraînant des ruptures ou des fuites. Dans d'autres cas, le seul symptôme d'un coup de bélier est un bruit qui ressemble à un coup de marteau sur un tuyau. L'effet de coup de bélier est plus souvent un problème dans les applications à haut débit.

Cet effet peut être évité ou réduit en prenant les mesures suivantes :

• Augmenter le diamètre du tuyau (ce qui réduit la vitesse d'écoulement),
• installer un dispositif anti-bélier, ou
• choisir une électrovanne ou un autre type de vanne dont le temps de réponse est plus lent, comme une vanne à bille électrique.
• La fixation correcte des vannes et de la tuyauterie peut empêcher la résonance dans le système et réduire le niveau de bruit.