Comment la consommation d'énergie des bobines pour les clandes sur la cartouche varie-t-elle selon la tension et la taille des bobines, et quel impact cela a-t-il sur l'efficacité énergétique du système?

Les bobines conçues pour des tensions plus élevées ont une résistance interne plus élevée en raison des enroulements de fil plus longs ou plus minces, entraînant un tirage à courant plus faible et une accumulation de chaleur plus progressive. À l'inverse, les bobines basse tension (par exemple, 12 VDC) nécessitent plus de courant pour générer la même résistance au champ magnétique, ce qui entraîne une consommation d'énergie instantanée plus élevée. La taille de la bobine joue également un rôle clé: des bobines plus grandes avec plus de couches d'enroulement ou de fil de jauge plus épais nécessitent naturellement plus d'énergie électrique pour magnétiser complètement le noyau et maintenir la densité de flux magnétique au fil du temps. Par exemple, une bobine CC 12V peut consommer 18 à 24 W.

Le cycle opérationnel d'une bobine de solénoïde se compose d'une phase d'escroque et d'une phase de maintien. La puissance d'Inrush est plus élevée et se produit au moment de l'actionnement, tandis que le pouvoir de maintien est plus faible et représente l'énergie nécessaire pour maintenir le solénoïde dans son état actionné. Pour Bobines pour cartouches , les bobines plus petites complètent souvent l'entrush et se contentent de mode de maintien plus rapidement, ce qui entraîne une consommation d'énergie brève mais intense, tandis que des bobines plus grandes peuvent prendre plus de temps pour se stabiliser mais fonctionner plus efficacement thermiquement au fil du temps en raison d'une meilleure dissipation thermique. Les bobines conçues pour un service continu (100% ED) sont optimisées pour minimiser la consommation d'énergie lors de la maintenance en réduisant le courant tout en maintenant la résistance magnétique, souvent grâce à des améliorations de conception de circuits telles que la modulation de la largeur d'impulsion (PWM).

Au niveau du système, l'efficacité énergétique totale dépend du nombre de vannes en fonctionnement, du cycle de service et de la durée de l'énergie de la bobine. Dans les systèmes hydrauliques ou pneumatiques à haute densité où plusieurs soupapes de solénoïde sont sous tension simultanément, même de petites différences de consommation d'énergie par bobine peuvent entraîner un tirage d'énergie cumulatif significatif, une augmentation des besoins en alimentation et des coûts opérationnels plus élevés. Par exemple, l'utilisation de 10 bobines évaluées à 20 W au lieu de 10 W peut doubler la charge sur l'alimentation et augmenter la sortie thermique, nécessitant potentiellement des solutions de refroidissement supplémentaires. La consommation d'énergie excessive contribue à une dégradation plus rapide de l'isolation de la bobine et à une durée de vie raccourcie si elle n'est pas gérée correctement.

Une consommation d'énergie plus élevée conduit à une génération de chaleur interne, qui doit être dissipée pour éviter la dégradation thermique. Cela a un impact sur l'efficacité énergétique, mais affecte également la longévité et la sécurité des composants. Des bobines plus ou moins efficaces peuvent générer plus de chaleur, nécessitant l'utilisation de dissipateurs de chaleur, de boîtiers ventilés ou de décollement des performances à des températures ambiantes élevées. Les conceptions de bobines modernes tentent d'optimiser la disposition de l'enroulement et la géométrie du circuit magnétique pour réduire les pertes I²R (résistives) et maximiser l'efficacité de la conversion d'énergie, réduisant ainsi l'accumulation de chaleur et prolongeant la durée de fonctionnement.

Pour obtenir des conceptions de systèmes éconergétiques, les utilisateurs sélectionnent des bobines en fonction de la normalisation de la tension, des cotes de consommation électrique optimisées et des performances de chaleur. Des variantes de bobine à faible puissance ou de verrouillage peuvent être spécifiées pour réduire la consommation d'énergie dans des applications faibles ou alimentées par batterie. Dans les applications qui nécessitent des temps de maintien prolongés, les ingénieurs peuvent opter pour des bobines à faible puissance avec des circuits d'économiseur intégrés ou des conceptions à double viol qui réduisent le courant après l'actionnement initial. Le choix de la variante de tension correcte (par exemple, 24VDC vs 12VDC) conformément à la conception du système réduit les pertes de conversion et améliore les performances énergétiques globales.