Raisons et fonctions du choix des fils torsadés du solénoïde

Partie 1. Les raisons du choix des fils torsadés pour le solénoïde

1.1. Exigences de performance mécanique

Lors du fonctionnement du solénoïde, son câble d'alimentation peut être soumis à diverses contraintes extérieures. Par exemple, dans certains équipements automatisés, le câble d'alimentation du solénoïde CC Le câble d'alimentation se plie et s'étire continuellement avec les pièces mobiles de l'équipement. Un câble monobrin est donc facilement endommagé, voire rompu, sous ces contraintes mécaniques. L'utilisation de câbles multibrins permet d'améliorer efficacement la flexibilité et la résistance à la traction du câble. Un câble multibrins est composé de plusieurs fils fins torsadés. Lors de la flexion, chaque fil peut glisser et ajuster sa position pour répartir la contrainte générée ; lors de l'étirement, la force combinée des plusieurs fils permet de supporter une tension plus importante, ce qui rend le câble d'alimentation plus durable.

1.2. Considérations relatives à la compatibilité électromagnétique

L'électroaimant est un actionneur fonctionnant par induction électromagnétique et générant un champ magnétique intense. Cependant, il peut être perturbé par des champs électromagnétiques externes. Dans le cadre de la transmission d'énergie électrique, les performances du câble d'alimentation influent sur la compatibilité électromagnétique de l'ensemble du système. Un câble d'alimentation unique génère un champ magnétique relativement concentré lors du passage du courant, susceptible de perturber les équipements électroniques environnants et d'être lui-même sensible aux champs magnétiques externes. La structure du câble torsadé permet d'annuler les champs magnétiques générés par le courant. L'alternance du sens du courant dans le câble torsadé entraîne également une annulation des champs magnétiques, réduisant ainsi efficacement les interférences électromagnétiques. Par ailleurs, les champs électromagnétiques externes induisent des courants dans le câble torsadé, qui s'annulent entre les différentes torsades, réduisant ainsi l'impact sur le signal de transmission du réseau électrique.

1.3. Facilité du processus de production

Lors de la production, les fils conducteurs fins sont plus faciles à travailler. Le torsadage de plusieurs fils fins permet une utilisation optimale des matériaux, et le procédé de fabrication est relativement simple et économique. Pour les câbles, tels que les câbles d'alimentation électromagnétiques, qui requièrent une conductivité et des propriétés mécaniques spécifiques, l'utilisation de fils torsadés permet de répondre avec souplesse à diverses exigences de performances électriques. Pour ce faire, il suffit de sélectionner des fils de spécifications et de matériaux différents, tout en maîtrisant les coûts de production.

2 Fonction

2.1. Transmission de puissance stable

La structure à fils torsadés assure une alimentation électrique stable pendant le fonctionnement de l'électroaimant. Grâce à son excellente immunité aux interférences électromagnétiques, elle réduit les fluctuations de tension et de courant dues à ces interférences, garantissant ainsi le bon fonctionnement de l'électroaimant conformément aux spécifications. Par exemple, dans les équipements de commande électromagnétique de haute précision, une alimentation stable est essentielle pour un contrôle précis des électroaimants ; les câbles d'alimentation à fils torsadés permettent de prévenir efficacement l'influence des interférences électromagnétiques externes sur leur fonctionnement.

2.2 Prolonger la durée de vie du solénoïde CC

Comme indiqué précédemment, les performances mécaniques des câbles d'alimentation à fils torsadés leur permettent de maintenir un bon fonctionnement même dans des environnements mécaniques complexes, soumis à des flexions et des étirements fréquents, réduisant ainsi les risques de dommages. Pour les électroaimants, susceptibles de fonctionner en continu dans un environnement dynamique, cela permet d'allonger considérablement la durée de vie du câble et de réduire les coûts de maintenance ainsi que la fréquence de remplacement de l'équipement.

3. Améliorer la compatibilité électromagnétique

Ce dispositif réduit efficacement les interférences électromagnétiques générées par le câble d'alimentation lui-même et résiste également aux interférences électromagnétiques externes, permettant ainsi à l'électroaimant et aux équipements électroniques environnants de coexister harmonieusement. Ceci est particulièrement important dans les environnements à forte densité d'équipements électroniques, tels que les lignes de production automatisées industrielles ou les laboratoires d'électronique, afin d'éviter les problèmes comme les pannes d'équipement et les erreurs de données causées par les interférences électromagnétiques.

Partie 2 : Les normes et les aspects des fils torsadés

2.1 Exigences relatives à l'apparence

• Finition de surface : La surface d'un fil unique doit être lisse, sans dommages mécaniques évidents, décoloration par oxydation, points noirs, fissures, taches et inclusions, etc.13.
• Couleur uniforme : Pour les conducteurs en cuivre multibrins et les âmes de fils étamés, la couleur doit être uniforme et brillante, la couche d'étamage doit être uniforme et il ne doit y avoir aucune fuite de placage13.
• Structure régulière : le câble multibrins ne doit présenter ni racines manquantes, ni nombre insuffisant de brins, ni brins cassés, ni brins lâches, ni brins chevauchés, ni pliures. L’excentricité de l’âme en forme d’éventail ne doit pas dépasser 10 %.

2.2 Exigences dimensionnelles

• Calibre des fils individuels : Les fils individuels constituant le câble multibrins doivent être ronds et ne doivent pas présenter d’amincissement notable. L’amincissement doit rester dans la plage spécifiée¹³.
• Diamètre extérieur du fil toronné : Le diamètre extérieur du fil toronné doit être conforme aux exigences du processus13.

2.3 Exigences relatives au sens du tangage et de la torsion

• Pas uniforme : Le pas doit être conforme aux exigences du procédé. Le rapport de pas des câbles multibrins multicouches diminue progressivement de l’intérieur vers l’extérieur, et le pas d’une même couche reste constant¹³. Sens de torsion clair : Les couches torsadées doivent être de sens opposé. Par exemple, les câbles multibrins ordinaires sont généralement torsadés en cercles concentriques, couche par couche, et les sens de torsion des couches adjacentes sont opposés.

2.4 Exigences de soudage

• Domaine de soudage : À l'exception des conducteurs en cuivre dur pour les fils isolés aériens, les autres conducteurs en cuivre peuvent être soudés en fils ou brins individuels, mais le soudage de l'âme entière n'est généralement pas autorisé 13.
• Qualité de la tête de soudage : La tête de soudage doit être polie et limée. Son diamètre ne doit pas dépasser 0,2 mm du diamètre nominal. L’espacement entre les têtes de soudage d’une même couche ou de couches adjacentes ne doit pas être inférieur à 300 mm.

2.5 Exigences de performance électrique

• Résistance CC : La structure et la composition du fil toronné ainsi que la valeur de résistance CC du produit fini doivent être conformes aux dispositions de la norme GB/T 3956-1997 « Conducteurs de câbles » 13.
• Compatibilité électromagnétique : Il est nécessaire de respecter les normes de compatibilité électromagnétique pertinentes, telles que la limitation des interférences électromagnétiques générées par la ligne électrique et l’amélioration de la capacité de la ligne électrique à résister aux interférences électromagnétiques externes.

2.6 Matériaux et autres exigences

• Qualité des matériaux : Les matériaux conducteurs doivent être conformes aux normes en vigueur. Par exemple, le cuivre recuit ou les matériaux cuivrés recuits doivent être conformes aux normes ASTM B3, B33 ou B189⁶.
• Exigences d'emballage : Les noyaux conducteurs des bobines doivent être propres et plats, sans forme de tambour rétrécissant ni chevauchement des noyaux.