La sélection de la tension d’une bobine d’électrovanne consiste à valider l’interface électrique complète, et non à déterminer quelle tension serait toujours plus rapide, plus froide ou plus fiable. La comparaison des bobines d’électrovannes 24VDC et 120VAC commence par l’alimentation et le dispositif de sortie installés, puis s’appuie sur les données exactes de la bobine et de la vanne.
Le choix dépend toujours de la combinaison exacte de la bobine et de la vanne. Vérifiez la tension nominale, la fréquence CA, la plage de tension admissible, la charge d’enclenchement et de maintien, la capacité du dispositif de sortie, la suppression, le régime de service, le connecteur et les limites ambiantes avant d’approuver l’une ou l’autre option.
Points clés
- La tension seule ne détermine ni le débit de la vanne, ni sa pression nominale, ni son temps de réponse.
- Comparez les VA d’enclenchement et de maintien en CA aux données électriques documentées en CC.
- Mesurez la tension sous charge aux bornes de la bobine pendant la commande simultanée la plus défavorable envisageable, puis vérifiez la suppression, la température, le régime sous tension et le comportement au relâchement.
- Changer de tension constitue une reconception électrique.
Quelle tension de bobine choisir comme point de départ ?
Un catalogue de la série SY de SMC répertorie des bobines CC et CA dans une même famille de vannes, avec des plages de tension, des valeurs de puissance, des dispositifs de suppression et des temps de réponse propres à chaque configuration (catalogue de la série SY de SMC, consulté en 2026). Commencez par l’architecture de commande disponible, puis approuvez la vanne configurée exacte.
Choisissez 24VDC comme point de départ lorsque la machine dispose d’une alimentation de charge 24VDC documentée et d’une sortie transistor capable de piloter la bobine. Cette architecture peut simplifier le diagnostic, car le contrôleur, les capteurs et les sorties de vannes partagent le même niveau de tension de commande. Elle évite également d’ajouter un relais d’interface uniquement pour commuter une tension CA secteur.
Choisissez 120VAC lorsque la machine fournit déjà 120VAC sur le circuit de la vanne, que le dispositif de commutation est dimensionné pour les charges CA d’enclenchement et de maintien de la bobine et que la conception électrique installée autorise cette tension. Un remplacement CA à l’identique peut être moins perturbateur que l’ajout d’une alimentation CC, d’une nouvelle protection, d’un câblage révisé et d’une autre interface de sortie.
Ne faites pas votre choix à partir de la forme du connecteur. Deux bobines peuvent partager la même enveloppe physique tout en différant par leur enroulement, leur fréquence, leur puissance, leur polarité, leur suppression, leur classe thermique ou l’opérateur homologué. De même, le terme « connecteur DIN » ne prouve pas que le brochage, le joint, le voyant, la mise à la terre ou le circuit de suppression correspondent.
Matrice de sélection rapide
| Condition installée | Point de départ préférable | Confirmation requise |
|---|---|---|
| Sortie transistor 24VDC | Bobine 24VDC | Courant par point, courant du groupe, chute en état passant, fuite, diagnostic et suppression |
| Circuit relais 120VAC existant | Bobine 120VAC | VA d’enclenchement, VA de maintien, pouvoir de coupure du contact, fréquence, protection de branche et suppression |
| Commande sur batterie ou mobile | Bobine CC compatible | Plage réelle de la batterie, limites des transitoires, courant et classe environnementale |
| Îlot de vannes avec bus de terrain | Bobine/électronique spécifiée par le fabricant | Code article de l’îlot, capacité du nœud, polarité, budget de courant et stations autorisées |
| Fonction machine liée à la sécurité | Architecture évaluée selon le risque | Aptitude du dispositif, diagnostic, état hors tension, isolation et validation |
| Étiquette de bobine inconnue ou illisible | Aucune avant identification | Schéma de câblage, alimentation mesurée, code article de la vanne et documentation du fabricant |
Selon notre expérience, l’objet de la sélection ne se résume pas à « 24VDC » ou « 120VAC ». Il comprend la bobine, l’opérateur, le connecteur, le réseau de suppression, le canal de sortie, la branche d’alimentation et l’environnement de fonctionnement comme une seule configuration approuvée. Modifier un élément de cette chaîne peut changer l’enclenchement, le relâchement, le diagnostic, la température ou le comportement en cas de défaut.
Différences d’interface électrique entre 24VDC et 120VAC
Les données ASCO de la série 320 distinguent les watts CC des watts CA, les VA de maintien et les VA d’appel. Les exemples CA utilisent 25 VA en maintien et 40 à 70 VA à l’appel ; il s’agit de valeurs propres au modèle, et non de multiplicateurs universels (catalogue ASCO de la série 320, consulté en 2026).
Une bobine CC passive présente une montée inductive du courant, suivie d’un régime établi principalement gouverné par la tension aux bornes sous charge, la résistance de l’enroulement et sa température. Ce n’est pas un dispositif à courant constant, sauf si un pilote régule le courant. La sortie du contrôleur doit supporter le courant réel tout en maintenant la tension de la bobine dans la plage documentée.
L’enclenchement et le maintien en CA sont deux états de charge distincts : les VA d’enclenchement représentent la puissance apparente demandée pendant que l’armature se déplace vers son siège. Les VA de maintien correspondent à la demande plus faible une fois le circuit magnétique fermé ; contrôlez donc le dispositif de sortie et la protection dans les deux conditions.
La fréquence CA fait partie de la valeur assignée de la bobine. Emerson, par exemple, identifie une bobine de remplacement comme 110VAC à 50Hz ou 120VAC à 60Hz, au lieu de traiter tension et fréquence comme des données indépendantes (données de la bobine ASCO ZB12A, consultées en 2026). Certaines bobines acceptent les deux fréquences ; d’autres ont des valeurs assignées différentes. Lisez la plaque signalétique complète.
| Propriété électrique | Contrôle pour 24VDC | Contrôle pour 120VAC |
|---|---|---|
| Alimentation | Tension CC sous charge et ondulation | Tension efficace, fréquence et régulation du transformateur |
| Charge de la bobine | Courant ou puissance assigné ; données de crête et de maintien le cas échéant | VA d’enclenchement, VA de maintien, watts et fréquence |
| Dispositif de sortie | Type de transistor, source/puits, courant et fuite | Charge CA assignée du relais, du contacteur, du triac ou du SSR |
| Transitoire à la coupure | Diode, TVS ou écrêtage du pilote approuvé | MOV, réseau RC, module de suppression ou circuit fabricant approuvé |
| Polarité | Importante avec les LED, les diodes et les bobines électroniques | Généralement sans objet pour un enroulement CA nu, mais l’électronique du connecteur peut modifier ce point |
| Diagnostic | Fuite hors tension et impulsions de test | Fuite du SSR/triac, surveillance du relais et tension résiduelle |
La sortie de commande peut-elle supporter la charge de la bobine ?
Siemens indique pour un module S7-300 des sorties 24VDC de 2A adaptées aux électrovannes et définit son isolation, sa protection, sa fréquence de commutation et son comportement avec les charges inductives (données du module Siemens, 2022). Cette valeur n’est pas universelle ; approuvez chaque bobine au regard de la notice du module de sortie exact.
Les limites du groupe comptent. Pour 24VDC, vérifiez le courant par point et le courant total par groupe de sorties, connecteur et retour commun. Examinez aussi la chute de tension en état passant, la fuite hors tension, les impulsions de diagnostic, le comportement en court-circuit et le déclassement dû à la température ambiante. Une bobine nominalement compatible peut néanmoins échouer si le canal ne fournit pas le courant d’enclenchement ou si le câble distant perd trop de tension.
Pour 120VAC, vérifiez les valeurs assignées du relais ou de la sortie statique pour la charge inductive réelle. Un contact de relais doit supporter le courant d’appel et le régime de commutation. Un triac ou un relais statique CA peut laisser passer un courant résiduel lorsqu’il est nominalement hors tension ; cela peut allumer le voyant du connecteur, perturber le diagnostic ou empêcher une bobine basse puissance de se relâcher correctement.
Les commandes simultanées exigent un contrôle distinct. Un îlot peut alimenter plusieurs bobines au démarrage, lors des changements de recette, de la récupération après défaut ou d’une séquence de mouvements coordonnée. Additionnez les charges simultanées plausibles, puis vérifiez l’alimentation ou le transformateur de commande, le dispositif de protection, les bornes, les conducteurs communs, le groupe de sorties et le connecteur.
Mesurez sous charge. La tension de bobine sous charge est la tension aux bornes de la bobine alimentée pendant une condition de commande définie. Enregistrez-la avec la tension d’alimentation du contrôleur pendant le schéma de commandes le plus défavorable envisageable. L’écart révèle l’affaissement de l’alimentation, la chute dans le dispositif de sortie, la résistance du connecteur et la perte dans le câble, qu’une mesure sans charge dans l’armoire ne peut pas montrer.
Comment la suppression agit-elle sur le relâchement et la protection de la sortie ?
Le catalogue SY de SMC indique, pour certaines variantes, des limites de réponse différentes avec ou sans suppression des surtensions, et identifie une protection par diode ou varistance selon le connecteur et la configuration de tension (catalogue de la série SY de SMC, consulté en 2026). La suppression fait donc partie de la spécification de temporisation ; ce n’est pas un accessoire à choisir après la vanne.
La coupure crée un transitoire. Lorsqu’une bobine CC est désactivée, l’effondrement du champ magnétique pousse l’enroulement à maintenir le courant. Une diode de roue libre élémentaire protège le transistor par une voie basse tension, mais une décroissance plus lente du courant peut retarder le relâchement. Une TVS, une pince Zener ou un pilote approuvé peut autoriser une tension d’écrêtage contrôlée plus élevée et une décroissance plus rapide, dans les limites de la sortie.
Ne placez pas une diode de roue libre classique directement aux bornes d’un enroulement CA. Elle conduit pendant un demi-cycle et ne constitue pas une méthode valable de suppression sur un CA brut. Les applications CA utilisent généralement une varistance, un réseau RC ou un module de connecteur approuvé par le fabricant. Les bobines redressées ou commandées électroniquement sont encore différentes ; utilisez leur schéma électrique au lieu de déduire leur conception interne de l’étiquette de tension.
La polarité change également avec les accessoires. Un enroulement CC passif nu peut être non polarisé, mais une LED, une diode, un pont redresseur ou un économiseur électronique peut imposer des exigences de polarité ou de connecteur. Un câblage inversé peut empêcher le fonctionnement, neutraliser le voyant ou endommager le circuit de suppression même si la tension de bobine est correcte.
Si le temps de relâchement agit sur une pince, un déviateur, une porte de rebut ou un vérin synchronisé, enregistrez toute la chaîne entre la commande et l’événement. Le guide associé sur la mesure du temps de réponse d’une électrovanne pneumatique distingue la décroissance du courant de bobine, le déplacement de la vanne, la variation de pression aux orifices et l’arrivée de l’actionneur.
La tension de bobine détermine-t-elle la vitesse, le débit ou la chaleur de la vanne ?
SMC publie la réponse d’une configuration à une pression et une température données ; ASCO attribue les charges électriques selon l’opérateur et la série de vannes (catalogue SMC, consulté en 2026 ; catalogue ASCO, consulté en 2026). Aucune de ces sources ne classe 24VDC comme intrinsèquement plus rapide ou plus froid que 120VAC.
Une vanne complètement commutée possède un passage pneumatique défini. Son orifice, la géométrie du tiroir, les orifices, les joints et les conditions de pression déterminent sa capacité. Modifier uniquement l’option de tension de bobine approuvée ne crée pas un Cv supérieur et n’augmente pas la pression nominale du corps de vanne. Une tension incorrecte peut empêcher la commutation complète, mais il s’agit d’un défaut électrique et non d’une nouvelle spécification de débit.
La réponse de la vanne ne se limite pas à l’enclenchement de la bobine. La pression de pilotage, la course de l’armature, le mouvement du tiroir ou du clapet, la restriction d’échappement, le volume des tubes, la charge de l’actionneur et l’emplacement du capteur peuvent dominer le retard observé. Utilisez l’analyse dédiée du temps de réponse CA contre CC lorsque la temporisation est la question principale.
La chaleur dépend elle aussi de la configuration. La puissance de l’enroulement, le temps d’alimentation, les bobines voisines, l’électronique du connecteur, la conduction du corps de vanne, le débit d’air, la température ambiante et la température du fluide contribuent toutes au résultat. Une bobine CC basse puissance peut surchauffer hors de sa plage de tension ou de température, tandis qu’une bobine CA correctement appliquée peut fonctionner dans ses limites thermiques publiées.
Dans les conceptions à courant régulé, le DRV110 de Texas Instruments sépare le courant de crête, le temps de maintien initial, le courant de maintien et la fréquence PWM, puis réduit le courant après l’attraction afin de diminuer la puissance en régime établi et la dissipation thermique (fiche technique DRV110 de Texas Instruments, 2016). Ce comportement ne peut pas être décrit par une seule valeur de puissance d’une bobine passive.
Lisez les articles associés sur la tolérance de tension des électrovannes et la puissance des bobines à faible consommation au lieu de réduire ces questions d’ingénierie distinctes à un classement des tensions.
Que faut-il vérifier avant de remplacer une bobine ?
Un exemple de bobine ASCO identifie séparément le type de tension, les valeurs 110V/50Hz et 120V/60Hz, la classe de bobine, la plage ambiante et la puissance assignée (données de la bobine ASCO ZB12A, consultées en 2026). Un dossier de remplacement complet doit conserver ce niveau de détail, plutôt que de réduire l’exigence à la forme du connecteur et à la tension nominale.
Commencez par les références complètes de la vanne et de la bobine. Photographiez la plaque signalétique avant le démontage, obtenez le décodeur de références du fabricant et comparez l’opérateur configuré, l’enroulement, le connecteur, le voyant, la suppression, l’enveloppe, la plage de température, le régime et les homologations. Confirmez que la bobine de remplacement est approuvée pour l’opérateur de vanne installé.
Inspectez ensuite le circuit de la machine :
- Relevez la tension d’alimentation et la fréquence CA à partir du schéma et de la liste des dispositifs de protection.
- Identifiez le module de sortie, le relais, le triac, le SSR ou le contacteur, ainsi que sa valeur de charge exacte.
- Confirmez le brochage du connecteur, l’entrée de câble, la terre de protection, le joint, la polarité et la suppression.
- Mesurez la tension sous charge à la bobine pendant la commande simultanée maximale plausible, y compris le démarrage, la récupération après défaut et tout état de fonctionnement qui alimente plusieurs vannes sur le même groupe de sorties ou la même branche d’alimentation.
- Comparez les charges d’enclenchement, de maintien et de fonctionnement continu au point de sortie, au groupe, à la branche d’alimentation et au retour commun.
- Contrôlez la température ambiante, la température du fluide, les bobines voisines alimentées, le régime sous tension et les conditions de l’enveloppe.
- Vérifiez l’état de la vanne hors tension et ce que l’actionneur doit faire après une perte d’alimentation ou d’air.
- Consignez les limites d’acceptation du courant, de la température, de la commutation, du relâchement, de la fuite et de la réponse finale de l’actionneur, avec les instruments, les conditions d’essai et la personne autorisée à approuver ou refuser l’installation.
Lorsque l’ancienne étiquette est illisible, mesurer la tension est nécessaire, mais insuffisant. Un multimètre peut identifier 24VDC ou 120VAC, mais il ne révèle ni l’association fréquence-tension approuvée, ni la classe de bobine, ni les VA d’enclenchement, ni le circuit de suppression, ni le régime, ni la classe environnementale, ni la compatibilité de l’opérateur. Retrouver l’identité de la vanne et la documentation de la machine avant de commander.
Pour une vérification complète entre marques, utilisez la check-list de compatibilité des électrovannes OEM. Elle ajoute aux contrôles électriques la fonction, les interfaces pneumatiques, le débit, la pression, les matériaux, l’environnement et la validation de l’état de défaut.
Procédure de mise en service de la bobine installée
La norme IEC 60204-1 s’applique aux équipements électriques et programmables des machines, notamment à la protection des circuits de commande, à la documentation, à la liaison équipotentielle de protection et aux questions de sécurité associées (IEC 60204-1, 2016). Elle justifie de traiter la mise en service de la bobine comme une partie du système électrique de la machine, et non comme un simple contrôle sur établi.
Isolez les énergies électriques et pneumatiques dangereuses avant tout câblage ou contrôle de résistance. Suivez la procédure approuvée de la machine et faites intervenir du personnel qualifié. Une étiquette 24V ne prouve pas à elle seule qu’un circuit est SELV ou PELV, et 120VAC présente un risque de choc dangereux qui exige une enveloppe, une isolation, une protection et des pratiques d’essai adaptées.
Mettez en service dans des conditions contrôlées :
- Avec l’alimentation isolée, vérifiez la référence exacte, le connecteur, le brochage, la suppression, la terre, le joint, le montage et la retenue de la bobine.
- Alimentez à la pression approuvée et relevez la tension d’alimentation, la tension à la bobine, le courant ou la charge CA, la température ambiante et le mouvement initial de la vanne. Comparez chaque résultat à une limite d’acceptation rédigée à l’avance au lieu de vous contenter d’entendre un clic.
- Testez la commande simultanée maximale plausible des vannes et surveillez l’affaissement de l’alimentation, les défauts de sortie, les déclenchements intempestifs, l’échauffement du connecteur et les commutations retardées.
- Confirmez le comportement au relâchement, notamment le résultat côté actionneur après retrait de la commande, perte de l’alimentation électrique et perte de l’alimentation pneumatique.
- Après stabilisation thermique avec un régime représentatif, comparez la température de la bobine et du connecteur aux limites du fabricant et à la référence approuvée.
- Enregistrez dans le dossier de maintenance la référence installée, les relevés, la révision du câblage, les conditions d’essai, les limites d’acceptation et la personne ayant approuvé.
Un clic réussi ne constitue pas un résultat de mise en service. Les preuves utiles relient la commande électrique à la tension et au courant de la bobine, à la commutation de la vanne, à la pression aux orifices, à l’arrivée de l’actionneur et au comportement hors tension. Cette séquence distingue une incompatibilité électrique d’un opérateur grippé, d’un pilotage insuffisant, d’un échappement restreint ou d’un problème d’actionneur.
Si un remplacement chauffe, bourdonne, retombe ou commute de manière irrégulière, consultez le guide d’analyse des causes profondes de la défaillance des bobines d’électrovannes avant d’installer une autre bobine. Les défaillances répétées indiquent généralement que le circuit, l’opérateur, l’environnement ou la condition d’installation n’est toujours pas résolu.
FAQ sur les bobines d’électrovannes : choix entre 24VDC et 120VAC
SMC et ASCO traitent la tension, la fréquence, la plage, la puissance, la suppression et la réponse comme des spécifications distinctes (catalogue SY de SMC, consulté en 2026 ; catalogue ASCO 320, consulté en 2026). Aucun des deux ne publie de classement générique entre CA et CC. Ces réponses traitent les questions courantes de remplacement.
Une bobine 24VDC peut-elle remplacer une bobine 120VAC si elle s’adapte mécaniquement ?
Non. La bobine 24VDC nécessite une alimentation CC, une sortie de commutation, une protection, une disposition de polarité et un câblage compatibles. Lui appliquer 120VAC peut la détruire ; alimenter une bobine 120VAC en 24VDC fournit généralement une force d’enclenchement insuffisante. Traitez donc ce changement comme une reconception électrique contrôlée et vérifiez que l’opérateur de vanne est approuvé pour la nouvelle bobine.
Une électrovanne 24VDC est-elle toujours plus rapide qu’une vanne 120VAC ?
Non. L’enclenchement et le relâchement dépendent de l’enroulement, du circuit magnétique, de l’armature, du pilote, du dispositif de suppression, du mécanisme de vanne, de la pression et des conditions d’essai. Le CA peut présenter un appel important à l’enclenchement, tandis qu’une diode de roue libre basse tension peut retarder le relâchement en CC. Comparez les données du fabricant pour la vanne configurée et confirmez l’événement requis sur la machine.
Une sortie d’API peut-elle piloter directement n’importe quelle bobine d’électrovanne 24VDC ?
Non. Faites correspondre le courant et le comportement d’enclenchement de la bobine aux limites par canal et par groupe de la sortie, à la chute de tension, au courant de fuite, aux impulsions de diagnostic, à la fréquence de commutation, à la protection et au déclassement selon la température ambiante. Vérifiez aussi la logique source/puits et le circuit de suppression autorisé. Une tension nominale identique ne suffit pas à établir la compatibilité électrique.
Pourquoi une bobine 120VAC bourdonne-t-elle ou chauffe-t-elle trop ?
Les causes possibles comprennent une tension ou une fréquence incorrecte, une armature mal plaquée, une contamination, un composant de spire de Frager endommagé, une température ambiante excessive, une surtension, une mauvaise association bobine/opérateur ou un régime anormal. Un certain bruit CA peut être propre au produit, mais un bourdonnement nouveau ou croissant impose d’isoler, d’inspecter, de mesurer la tension sous charge et de comparer aux limites du fabricant.
Sources et références techniques
- SMC Corporation, Series 10-SY3000/5000/7000/9000 5 Port Solenoid Valve. Plages de tension, données électriques CA/CC, suppression et temps de réponse configurés. Consulté le 27 juillet 2026 : catalogue SY de SMC.
- Emerson ASCO, Series 320 General Service Solenoid Valves. Watts CC et CA, VA de maintien, VA d’appel, tension, fréquence et exemples de température ambiante. Consulté le 27 juillet 2026 : catalogue ASCO de la série 320.
- Emerson ASCO, ZB12A Coil. Association tension/fréquence, classe de bobine, puissance assignée et plage ambiante. Consulté le 27 juillet 2026 : données de la bobine ASCO ZB12A.
- Siemens, S7-300 Module Data. Spécifications du canal de sortie et de la charge inductive pour un module de sortie numérique 24VDC précis. Consulté le 27 juillet 2026 : notice du module Siemens.
- Texas Instruments, DRV110 Current Controller for Solenoids, Relays, and Valves. Courant de crête, temps de maintien initial, courant de maintien, commande PWM et architecture de réduction thermique. Consulté le 27 juillet 2026 : fiche technique DRV110.
- International Electrotechnical Commission, IEC 60204-1:2016, Safety of machinery, Electrical equipment of machines, Part 1. Consulté le 27 juillet 2026 : IEC 60204-1.