Un solénoïde AC est un dispositif de commutation ou d’actionnement électromagnétique conçu spécifiquement pour fonctionner avec une alimentation en courant alternatif (AC). Ces solénoïdes sont, à bien des égards, physiquement similaires à leurs homologues à courant continu (CC), à l’exception des valeurs nominales de courant de la bobine principale plus élevées et de l’inclusion d’une bobine d’ombrage. Les intensités nominales plus élevées des bobines de solénoïde CA sont nécessaires du fait que, pour une tension donnée, les solénoïdes CA ont tendance à fonctionner à des courants plus élevés. La bobine d’ombrage sert à empêcher le bruit causé par le point de croisement de tension nulle dans le cycle CA.
Les solénoïdes sont de simples dispositifs électromagnétiques utilisés pour fournir un mouvement de commutation ou d’actionnement à distance pour les mécanismes secondaires, et se composent d’une bobine de fil enroulée autour d’un noyau creux isolé. Un piston à ressort est placé avec son extrémité proche de l’ouverture du noyau et connecté au mécanisme secondaire via une liaison à son autre extrémité. Lorsque la bobine est alimentée par un courant électrique approprié, un fort champ magnétique est généré autour d’elle. Cette force magnétique attire le piston, l’amenant à se déplacer intelligemment dans le noyau contre la tension du ressort, actionnant le mécanisme secondaire dans le processus. Lorsque le courant est coupé à la bobine, le ressort ramène le piston dans sa position neutre et réinitialise le solénoïde.
Le champ magnétique qui fournit la force nécessaire pour fournir le mouvement d’actionnement est en phase avec le courant appliqué à la bobine. Cela signifie qu’il existe en relation directe avec ce courant et, si le courant diminue, il en va de même pour la force du champ et par conséquent la force de la sortie du solénoïde. Dans le cas d’un solénoïde à courant continu, ce phénomène ne pose aucun problème car le courant fourni à la bobine est de grandeur constante. Cependant, on ne peut pas en dire autant du solénoïde AC, car le courant passe constamment d’une tension de crête positive à une tension de crête négative en passant par une tension nulle. Ce cycle se produit entre 50 et 60 fois par seconde dans l’alimentation CA moyenne.
Lorsque la tension approche de son point zéro, la force magnétique devient si faible que le ressort du piston la tire momentanément hors du noyau jusqu’à ce que la tension grimpe à nouveau au-delà du point zéro vers la valeur de crête opposée. Cela fait que le piston rebondit ou claque constamment lorsqu’il est alternativement relâché et réengagé. Cela peut provoquer une usure excessive et une surchauffe du solénoïde, et peut, s’il continue, entraîner la destruction éventuelle du solénoïde. Pour éviter ce bavardage, un solénoïde CA utilise une bobine supplémentaire appelée bobine d’ombrage.
Cette bobine crée un champ magnétique déphasé de 90 degrés et légèrement plus faible que celui de la bobine principale. Ce champ est juste assez fort pour maintenir le piston en place car le champ principal s’affaiblit près du point de zéro volt, empêchant ainsi le bavardage. Cela signifie qu’un solénoïde CA de calibre approprié peut être utilisé sur une alimentation CC, mais pas l’inverse. Cependant, des précautions doivent être prises lors du remplacement des solénoïdes CA et CC, car la bobine d’un solénoïde CA est généralement évaluée à un courant plus élevé qu’une bobine CC de tension similaire pour gérer les courants CA généralement plus élevés.