Un actionneur rapide est un dispositif d’actionnement électromagnétique capable de temps d’activation extrêmement rapides. Le concept d’actionnement rapide est quelque peu subjectif et difficile à définir avec précision, car les normes et les attentes diffèrent d’une industrie à l’autre. Il est généralement admis que des temps d’actionnement de 10 millisecondes ou moins sont considérés comme un actionnement rapide. Ces dispositifs sont utilisés dans des applications telles que l’actionnement de vannes automobiles, le tri du courrier et la suppression des explosions où des temps de réponse ultra-rapides sont requis. Les types d’actionneurs rapides qui correspondent à cette description sont généralement des variantes de solénoïdes électromagnétiques, car les actionneurs mécaniques ne sont généralement pas capables de fonctionner à grande vitesse.
De nombreuses applications mécaniques nécessitent l’activation à distance des composants du système à des vitesses impossibles avec les dispositifs d’actionnement conventionnels. Le temps de réponse moyen d’un solénoïde conventionnel est d’environ 30 à 50 millisecondes, ce qui, bien que rapide, n’est pas assez rapide pour les applications à grande vitesse. Les dispositifs tels que les systèmes de vannes électromagnétiques automobiles nécessitent des temps de réponse de 10 millisecondes ou moins, ce qui nécessite un actionneur très rapide.
Pour atteindre ces temps de réponse rapides, la conception d’un actionneur rapide doit être ajustée pour répondre à deux problèmes de base : la force d’actionnement et la longueur de course. La force d’actionnement est la puissance d’attraction physique du champ électromagnétique utilisé pour activer le piston du solénoïde. Plus le champ est fort, plus le piston répondra rapidement et plus le temps de réponse sera court. De toute évidence, la conception du piston et les matériaux utilisés doivent être soigneusement assortis pour maximiser ces raffinements.
La deuxième méthode pour accélérer les temps de réponse de l’actionneur consiste à réduire la longueur de course du piston. Plus la distance que le piston doit parcourir pour terminer le cycle est courte, plus le temps de réponse est court. Cette mesure nécessite également qu’un ensemble spécifique de paramètres de conception soit appliqué à la fois au solénoïde et aux dispositifs qu’il actionne. Tous les sacrifices de conception et de construction faits pour mettre en œuvre ces paramètres en valent généralement la peine, car des temps de réponse rapides de l’actionneur inférieurs à 0.2 milliseconde sont tout à fait possibles. Cela fait de l’actionneur à solénoïde à grande vitesse un choix idéal pour des applications telles que les déviateurs de tri du courrier, les contrôleurs de vannes électroniques et les disperseurs anti-explosion.
La famille des actionneurs mécaniques est généralement exclue de la course dans les piquets des actionneurs rapides. Les actionneurs hydrauliques, pneumatiques et électromécaniques conventionnels ne peuvent tout simplement pas produire les temps de réponse inférieurs à 10 millisecondes requis en raison des forces d’inertie et de friction inhérentes à leur fonctionnement. Jusqu’à ce que ces limitations soient surmontées, le solénoïde électromagnétique restera la seule véritable option d’actionneur rapide pour les applications exigeantes et à grande vitesse.