Faire varier l'intensité pour contrôler une vanne proportionnelle !

[k0da]

Bonjour à tous,

Je suis à la recherche d'aide et d'idée pour un problème de contrôle d'intensité.

Mon but est de contrôler avec un programme (par exemple arduino) l'ouverture d'une vanne proportionnelle pour faire varier le débit d'air que la vanne laisse passer. Ce n'est donc pas une vanne tout ou rien.
Voici la vanne en question : https://fr.rs-online.com/web/p/elect...teurs/1735192/

Dans la datasheet de cette vanne, on aperçoit qu'il faut alimenter la vanne en 24V et que le débit d'air dépend de l'intensité : si la différence de pression entre la sortie et l'entrée de la vanne est de 0.35MPa, alors, de 0 à 120mA la vanne est fermée et ensuite de 120 à 160mA elle s'ouvre progressivement.

Alors la question est : quel composant électronique me permettrait de contrôler l'intensité et ainsi le débit ? Sachant que je voudrais pouvoir faire varier le débit avec un programme et pas manuellement.

J'ai vérifier le fonctionnement de la vanne avec une alimentation courant continu avec 24V en sortie et en imposant une valeur d'ampérage (vers 160mA) on constate que la vanne s'ouvre bel et bien.
J'ai alors ensuite essayé de placer un potentiomètre variant de (150 Ohms(24V/0.160A) à 200 Ohms(24V/0.120A)) en amont de la vanne de manière à faire varier l'intensité, mais cela ne fonctionnait pas. Je suppose que c'est à cause de la tension qui varie aussi.

Si vous avez une idée à proposer, je suis preneuse,

Merci d'avance,

K0da
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[gcortex]

Bonjour et bienvenue sur Futura,

Utilise une fonction PWM de ton arduino.
Un transistor npn du genre BC337 ou un mosfet logic level.
Et une diode rapide en parallèle, du genre 1N5819.
https://www.gotronic.fr/art-transist...37-40-1323.htm

[antek]

Tu as mesuré le courant ?
On ne peut pas imposer tension ET courant.

[gcortex]

En fonctionnement statique U=RI.

La bobine sera bien sûr branchée sur le +24V.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonjour k0da et tout le groupe

Bienvenue sur le forum,

... J'ai vérifier le fonctionnement de la vanne avec une alimentation courant continu avec 24V en sortie et en imposant une valeur d'ampérage (vers 160mA) on constate que la vanne s'ouvre bel et bien.
J'ai alors ensuite essayé de placer un potentiomètre variant de (150 Ohms(24V/0.160A) à 200 Ohms(24V/0.120A)) en amont de la vanne de manière à faire varier l'intensité, mais cela ne fonctionnait pas ...

Curieusement, la datasheet ne donne pas la valeur en ohms de la bobine. En calculant par la puissance dissipée de 4W sous 24V, on trouve 166 ohms.

L'ouverture dépend aussi de la pression, il faut donc pouvoir abaisser très fort l'intensité pour pouvoir réellement doser.

Ta résistance de 200 ohms ajoutée aux 166 de la bobine n'abaisse qu'à 65 mA ce qui n'est pas assez sans pression.

[doudou911]

Bonjour

je dis peut être une bêtise , mais la valeur de la bobine doit être stable (calculée a 166 Ohms par Gienas que je salut) le seul moyen de faire varier le courant et de faire varier la tension.

donc faire un essai en variant de 0 à 24 V.

[gienas]

... je dis peut être une bêtise ... le seul moyen de faire varier le courant et de faire varier la tension.

donc faire un essai en variant de 0 à 24 V.

Non non! Ce n'est pas une bêtise.

Le problème c'est qu'il faut disposer de cette alimentation réglable.

Si c'est possible, c'est le moyen le plus simple et le plus évident.

Par une résistance variable, il faut qu'elle (la résistance) supporte les "forts" courants du début et elle doit (toujours la résistance), atteindre une valeur infinie pour obtenir un courant nul.

[DAT44]

Bonjour,
tu peux utiliser un petit AOP en suiveur, genre LM321 :



Edit:
une diode de roue libre en // avec l’électrovanne sera la bien venue ...

[DAT44]

Bonjour,
le GND de l'alim 24V sera au pied de R5, afin de ne pas véhiculer trop de courant dans le fil de masse vers l'ardino ...

[gcortex]

Bonjour,

oui mais l'effet de self risque de rendre la régulation instable.

[DAT44]

Bonjour,
oui, c'était pour donné l'idée du montage, après il faudra un peu peaufiné (condo d’amortissement, filtrage d'alim, protection inversion de polarité et surtension etc...)

[k0da]

Bonjour à tous !

Premièrement, merci pour toutes vos réponses !

Avant de me lancer dans la confection de circuit j'ai fait un test simple de variation de tension d'alimentation de la vanne comme l'avait suggéré doudou911.
J'ai effectué deux tests avec des pressions différentes :
1er : 2 bar en entrée, la vanne commence à s'ouvrir à partir de 14.4V ( et 0.15A) et est complétement ouverte à 19.8V ( 0.16A).
2ème : 4 bar en entrée, la vanne commence à s'ouvrir à partir de 12.6V ( et 0.11A) et est complétement ouverte à 19.4V ( 0.16A).

Alors, je me demande si je pourrais tout simplement imposer 4 bar en entrée de la vanne par exemple et ensuite faire varier la tension en ~12V et ~20V avec un composant type régulateur de tension ? En théorie ça marcherait mais c'est plus d'un point de vue "rigueur" que je me questionne.

Merci encore pour toute vos idées variées et complètes.

K0da

[DAT44]

Bonjour,
a la lecture des divers tensions et courants ,il semble que la résistance de cette électrovanne n’est pas linéaire , un commande en courant me semble donc rester la meilleur approche ...

[gcortex]

Comme l'a dit Gienas, c'est une question de mécanique des fluides.
La résistance est fixe. L'idéal est d'adapter la tension avec la pression.

La solution pwm évite l'emploi d'un radiateur de refroidissement.
Sinon, on peut toujours filtrer la pwm et utiliser un LM317 ou un npn.

[Antoane]

Bonjour,

a la lecture des divers tensions et courants ,il semble que la résistance de cette électrovanne n’est pas linéaire , un commande en courant me semble donc rester la meilleur approche ...

Qu'est ce qui te fait dire ça ?
C'est possible mais me semble peu probable, et semble confirmé par le schéma en page 2 https://docs.rs-online.com/02fd/A700000006738966.pdf
La résistance variera cependant avec la température, de l'ordre de 0.3 %/K (soit une probablement une dizaine de % au total). Cela pourrait justifier une commande en courant, mais l'effet de la pression sera très probablement bien plus important. En conséquent, une système régulé semble nécessaire et la complexité d'une comamnde en courant me parait pas justifiée.

[gienas]

Bonjour à tous

... à la lecture des divers tensions et courants ,il semble que la résistance de cette électrovanne n’est pas linéaire , un commande en courant me semble donc rester la meilleur approche ...

Attention! La datasheet mentionne une hystérésis dans le débit (donc l'ouverture) en présence d'un certain courant.

S'agissant, du point de vue purement électrique d'une résistance, la notion de courant ne peut pas être dissociée de la tension. Pour avoir un courant plus fort, il faudra augmenter la tension. Certes, une "résistance asservie" pourrait faire le travail, mais celui-ci (le travail), ne peut résulter que de l'asservissement probablement d'un débit de fluide qu'il faut pouvoir mesurer pour pouvoir le rendre constant.

Dans l'état actuel de la discussion, nous ne disposons pas assez d'informations pour savoir ce qu'il faut faire.

La question initiale a trouvé la réponse qu'elle attendait.

[doudou911]

Bonjour,

la commande en courant ne me semble pas plus linéaire 2 bars ==> 150 mA , 4 bars ==> 110 mA.

vu les courants un simple transistor de puissance me semble suffisant , avec 150 mA et 10 V aux bornes ==> 1,5 W

[micka_ch]

Bonjour,

Dans mon ancien travail nous avions réalisé une électronique de commande pour des électrovannes proportionnelles hydrauliques, souvent utilisé dans les grues hydrauliques monté sur un camion. C'était un asservissement en courant. Le principe est le suivant :



Dans notre cas la partie commande (asservissement, PWM, lecture de courant) était réaliser par un microcontrôleur. On ajoute volontairement un dither pour diminuer les effets de stick slip.

Pour ceux que ça intéresse voici un lien sur un fabriquant de module commande pour ce genre de vanne : https://www.axiomatic.com/fluidpower/

Salutation

[antek]

la commande en courant ne me semble pas plus linéaire 2 bars ==> 150 mA , 4 bars ==> 110 mA.

La linéarité se trouve pour une pression d'alimentation donnée, regarde la courbe débit = f(courant)