ELECTO-AIMANT

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spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
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  • #1
Salut à tous je suis en train de réaliser une mini Cnc pour découpé tout type de matière plastique, Mousse etc., j'aimerais installer un électro-aimant linéaire/ à simple effet attacher un fil abrasif . j'aimerais que l'électro-aimant fonctionne à haute vitesse voire vidéo ci-jointe. Aux niveaux électrique et électronique je ne suis pas à caler comment puis-je faire?

http://www.directindustry.fr/prod/nafsa/product-22260-509766.html#video

1551630312557.png
 
M
metalux
Compagnon
11 Jan 2009
5 470
nord
bonjour
c'est simple, tu réalises un oscillateur a base de ne555 , ce dernier attaquant un transistor de commutation
sur le schéma, la lampe est remplacée par l'electro et une diode

il existe sur ebay une multitude de modules Electronique tout fait a prix dérisoire si tu n'as pas une âme d'électronicien

ne555-clignoteur.gif
 
spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
  • Auteur de la discussion
  • #3
merci Metalux pour moi c'est un peu du Chinois :smt017mais tu ma donner le nom donc je vais chercher. il existe des éléments déjà tous faits? tout dois dépendre de la puissance de l'électro-aimant.
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 331
FR-57330 Moselle
Bonsoir

C'est à toi Spyder de définir les caractéristiques de l'électroaimant : Tension, courant , etc ....
A partir de tes données il y aura des solutions possibles.

Donc à toi de donner les infos
 
M
metalux
Compagnon
11 Jan 2009
5 470
nord
pour moi c'est un peu du Chinois :smt017mais tu ma donner le nom donc je vais chercher. il existe des éléments déjà tous faits?
chinois? en tout cas c'est chez eux que tu trouveras ton bonheur :wink:

il te faut un oscillateur, j'ai nommé le ne55 qui est le plus classique, mais tu as différents modules qui vont faire l'affaire
https://www.ebay.fr/itm/Pulse-Duty-...h=item3fb31f9739:g:yloAAOSwIgNXusb6:rk:3:pf:0

https://www.ebay.fr/itm/Generateur-...h=item3b1864356e:g:He8AAOSwofdbcQqz:rk:1:pf:0

https://www.ebay.fr/itm/NE555-Adjus...=item3d3291aac1:g:93wAAOSw9GhYmb-0:rk:11:pf:0

ces modules ne pouvant pas attaquer directement ton electro aimant il te faudra "amplifier" le signal, c'est le rôle du transistor sur le schéma
de plus tu pourras "séparer" la tension d'alimentation du module (generalement 5v) et celle de ton electro, ce qui sous entend qu'il pourra être en 12, 24v.. (continu)

la plage étant de 1 Hz a 150 hz ton electro pourra battre 150 fois par seconde

est-ce plus clair ?
 
spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
  • Auteur de la discussion
  • #6
ok je comprends un peu mieux les principauté .je demanderai a un ancien collègue à la retraite pour le câbler . Au début je pensai plus sur un automate a mon taf il utilise ceci pour des mouvement a répétition.
 
M
metalux
Compagnon
11 Jan 2009
5 470
nord
ok je comprends un peu mieux les principauté
principes ! et non pas principauté :wink:

une principauté est un état indépendant comme Monté Carlo ou Andorre


un automate? oui pourquoi pas mais pour un système aussi basique c'est le grand luxe (sans parler du prix)[/QUOTE]
 
spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
  • Auteur de la discussion
  • #8
Dans va vie antérieure j'étais bouffon du roi:tplmao: . À mon travail ils ont un stock important de pièces électroniques d'occasion moteurs pas à pas, automate, cartes 8 axes etc dont on ne se sert plus.:roxxx:
 
M
MARECHE
Compagnon
6 Fev 2011
2 820
Nancy
Bonjour,
Ne pas oublier la diode en parallèle avec l'électro aimant ou bien le transistor ne vivra pas vieux (et en opposition, la diode!)
Salutations
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 964
FR-28360
Bonjour,
Je suis pas certain que ce genre d'éléctro-aimant soit bien adapté pour un mouvement oscillant, la butée va souffrir et quel vacarne
Pour la diode roue libre en // je ne suis pas trop d'accord, car la décharge va être lente, donc il sera impossible d'avoir une fréquence élevée.
Il faudrait dans l'idéal que la tension de décharge soit égale à le tension d'alimentation en négatif.
Pour augmenter la tension de décharge en peut rajouter une résistance en série avec la diode ou faire" un montage avec recyclage:
1551734709181.png


Un système directement en alternatif serait peut-être plus simple
 
M
metalux
Compagnon
11 Jan 2009
5 470
nord
. À mon travail ils ont un stock important de pièces électroniques d'occasion moteurs pas à pas, automate, cartes 8 axes etc dont on ne se sert plus.:roxxx:
je viens les débarrasser quand tu veux !


Un système directement en alternatif serait peut-être plus simple
dans ce cas une commande par triac et non plus par transistor, oui pour le bruit ça va être sympa :???: j'aurai plutôt vu un petit moteur avec un système du type bielle (disque)
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 331
FR-57330 Moselle
Bonjour,
Je suis pas certain que ce genre d'éléctro-aimant soit bien adapté pour un mouvement oscillant, la butée va souffrir et quel vacarne
Pour la diode roue libre en // je ne suis pas trop d'accord, car la décharge va être lente, donc il sera impossible d'avoir une fréquence élevée.
Il faudrait dans l'idéal que la tension de décharge soit égale à le tension d'alimentation en négatif.
Pour augmenter la tension de décharge en peut rajouter une résistance en série avec la diode ou faire" un montage avec recyclage:
Un système directement en alternatif serait peut-être plus simple
Bonjour
Tu as raison mais il faut peut être relativiser ??
Quelle est la fréquence souhaitée ??
Le bruit est il un critère par rapport à l'encombrement, complexité, poids, etc...??

Je ne pense pas que le montage à recyclage que tu montres permette d'annuler plus vite le courant dans la self qu'avec une simple diode de roue libre.
Avec une self qui a un bon Q, l'annulation du courant est très rapide avec une simple diode, enfin c'est ce qui est souvent utilisé. Tout ceci, bien entendu, à relativiser par rapport à la fréquence maxi demandée.

Pour le montage en alternatif, oui c'est possible, je dit dans ce cas à Spider, qu'il faut choisir un électro aimant spécifique pour l'alternatif ou pour le continu comme indiqué dans les caractéristiques du produit qu'il a mis en vidéo :
-Tension nominale: Vdc (24V, 48V, 110V, 125V)
- Tension nominale: Vac (110V60Hz; 230V50Hz)

Il y a le choix ...

D'autre part, si on regarde bien, certains ont des bobinages qui permettent de gagner en vitesse ( relativement ):
Les électro-aimants linéaires de simple effet de la série ERD sont composés d\'un double bobinage. Un avec une valeur resistivo sous (bobine impulsion) et l\'autre avec une valeur reistivo haut (bobine de maintien).

Tout dépend du cahier des charges de Spider !
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 964
FR-28360
La diode en// c'est une décharge lente car la tension de décharge est proche de zéro :
di/dt =U/L
Si U=0,dt est infini.
Le schéma que je montre a une tension proche de -U, donc le temps de décharge est proche du temps de charge.
En plus si tu ajoutes hystérésis et courant de Foucault....
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
919
FR-74
Bonjour spyder
ta scie à t'elle des besoins différents d'une scie électrique à chantourner ? (scie à lame vibrante). Les modèles de bricoleurs sont mues par un électro aimant spécial directement branché sur le secteur, la course de la lame est faible. Les modèles pros sont à bras oscillants (grande course) actionné par un moteur électrique et un vilbrequin, c'est très silencieux et le débit est beaucoup plus important. Il faut s'inspirer de l'un ou l'autre de ces systèmes.
 
spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
  • Auteur de la discussion
  • #17
merci pour toutes vos réponses. la distance du fil abrasif sera de 500 mm à 2500 mm selon la grandeur de la Cnc. le pouvoir coupant du fil abrasif, tous les 2 mm donc un déplacement minimum de 5 mm. j'aimerais un système fiable, 4 heures de fonctionnement mini . j'étais partie sur l'idée d'un électro-aimant pour la simplicité du montage . l'estimation du projet 300€. Actuellement sur la Cnc je peux ralentir ma vitesse de découpe, réguler la vitesse d'oscillation du fil serait un plus.
 
wika58
wika58
Compagnon
17 Déc 2006
13 124
FR-54560 Lorraine
Bonjour,
Pour ce type d'application, un electo-aimant vibrant sur le 50 Hz du secteur est AMHA bien plus adapté qu'un electo-aimant piloté électroniquement.
C'est le principe des rasoirs électriques, des pompes à air à membrane,... et des petites scie à chantourner.
Les pompes à air à membranes utilisées en aquariophilie et bassins tournent H24 sans souci...

Le petit moteur avec un excentrique serait aussi, tjrs AMHA, mieux que l'electro-aimant piloté électroniquement...
 
M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour,
J'ai vu que l'on peut choisir son électroaimant.
Quand on alimente la bobine, le courant va passer de 0 à.... une certaine valeur Ceci à cause de l'effet de la bobine L, comme évoqué ici.
Au bout d'un certain temps, on atteindra le courant défini par la relation U= R * I :
tension = Résistance * Intensité

Il faut un certain temps pour faire déplacer le mobile, d'une part à cause de la montée du courant,
d'autre part à cause du ressort de rappel.

Donc, en très haute vitesse, il faudra une tension plus élevée pour avoir un déplacement rapide ET complet.
Si on met une diode "roue libre" qui sert de protection, on ralentit la chute du mobile.
Nota : le ressort de rappel aide à retrouver la position repos.

La notice montre un usage avec diode de protection
Je suppose que le fonctionnement le plus rapide est compatible avec la diode.

A haute vitesse, le risque est : on n'a pas eu le temps d'arriver au bout de la course, il faut retourner dans l autre sens. L'inertie des pièces mécaniques est à prendre en compte, ainsi que la montée lente du courant dans la bobine.

Le mieux à haute vitesse ; uniquement à haute vitesse est la position en pont H avec 4 transistors.
Cela permet d'avoir une commutation rapide, en effet, on inverse le courant dans la bobine, cela supprime l'aimantation résiduelle (rémanente) qui faisait rester le mobile en place un peu plus longtemps.

Il faut mettre un pont en H avec 2 transistors de puissance, et 2 autres dont le rôle est simplement de donner un courant inverse faible, juste pour effacer le résiduel. sinon, on aimante, dans l'autre sens.

Le mieux me semble être les MOS de puissance. Ils ont une diode en interne qui les protège.
On pourra mettre une VDR : varistance qui permet d'évacuer une surtension.

Pour une bobine 48V, on peut mettre un VDR 200V, Si on met une VDR de 100V ; on perdra un peu en vitesse de commutation

CNCSERV a proposé un pont H 2 transistors 2 diodes. sans inversion courant dans la bobine.

Quelle est la vitesse retenue ? proche de 60 milli seconde, comme dans la vidéo ?
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 964
FR-28360
CNCSERV a proposé un pont H 2 transistors 2 diodes. sans inversion courant dans la bobine.
Il n'y a pas d'inversion de courant mais une inversion de la tension en statique. C'est ça qui permet une décharge rapide de l'inductance.

L'inversion de courant ne change rien, l'électroaimant colle avec le courant dans les 2 sens, on a pas un aimant permanent avec N et S.
Pour que l'électroaimant décolle il faut un courant nul surtout avec un entrefer nul, ça a tendance à coller et c'est un ancien dépanneur de flipper qui te le dit.
 
M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour

J'évoquais la rémanence : le fait pour un matériau de garder son aimantation, voir les courbes d'hystérésis d'un circuit magnétique.
Ainsi que tu l'as dit : avec entrefer nul ça colle car il reste une aimantation.
C'est vrai pour les relais qui ont perdu leur entrefer ; une lamelle en plastique, par exemple.

Oui, la bobine crée une tension inverse : Fem d'auto-induction, La diode roue libre permet de canaliser cette énergie, recréant un courant dans la bobine, et retardant la retombée.

Mon propos concernait une cadence élevée.
Voilà pourquoi je précisais uniquement à haute vitesse.

Je note, d'après la vidéo travail 20mS ; j'en déduis le temps de montée est proche de cette valeur
Repos 60mS je déduits, dans ces conditions il faut un peu moins 60mS pour « tomber ».

Les autres essais, on avait les mêmes valeurs : 1S et 1S . . 0,1S et 0,1S
Dans le cas faible vitesse, le temps de commutation est négligeable.

On n 'a pas pris comme valeur haute T=40mS R= 40mS mais T=20 R=60 qui sont des valeurs limites et non symétriques. Pourtant 40 + 40 = 20 + 60

Si on avait T=40mS , on aurait un peu de temps pour magnétiser le matériau, et le temps pour retomber serait supérieur à 60 mS. 70MS, peut être ?

Un vieux relais peut se magnétiser : le noyau laissant une légère aimantation permanente.
Dans ce cas, sa palette reste collée, ou à mi course : juste pour toucher l'échelle qui pousse les contacts
Le ressort de rappel ne pouvant pas faire tomber à fond.

Certains relais, dit différentiels ont un second enroulement qui permet de faire tomber le relais quand les 2 enroulements sont alimentés. Ils sont montés en inverse.

Je proposais, si on travaille en haute vitesse d'alimenter avec un faible courant inverse pour la tombée.
Un faible, pour ne pas pouvoir faire revenir le noyau, qui ne dure pas longtemps.
Dans ces conditions, la Fem induite augmente au moment de la commutation.
Voila pourquoi j'avais prévu de mettre une varistance pour la limiter, cela impacte peu le courant auto-induit.
Si les transistors supportent le choc : ok c'est le cas des MOS de puissance, on peut se passer de VDR.

Un lien expliquant mon propos , je joins une image du site. D'autres sites ont le même propos
Br est le magnétisme restant
Hc est le flux inverse qu'il faut donner pour annuler l'aimantation. Donc un courant inverse.
http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM23/RM23B/RM23B10.html

J'ajoute la photo d'une électrovane centrale vapeur - grosse caffetière ; On voit 2 bagues en métal, mises dans la bobine, un isolant, au centre le noyau plongueur qui ouvre ou ferme le robinet. (en dessous sur la photo)
On est dans le même cas : une translation d'un mobile, une partie magnétique fixe, une mobile.
On est dans le même cas du tournevis dont on a aimanté le bout : il retient une vis.
Je sais la feraille du tournevis n'est pas la même que celle d'un noyau plongueur, mais le principe est le même.


hysteresis.gif


vanne.jpg
 
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M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour,
Quelle est la force d'attraction de l'électro ?
La scie a sa propre inertie, elle va ralentir le dispositif.
SI le fil qui coupe est en action, l'objet qu'on coupe va offrir une résistance
Quelle sera la force qui s'oppose à l'électro ?

Autre aspect : il faut tendre le ruban
Donc, j'envisage mettre 2 électro : l'un à un bout qu'on active, l'autre qui se met au repos.
Et inversement, le tout en synchronisme.
On peut reprendre le schéma proposé avec le CI 555 ; mettre 2 MOS en sortie 1 canal P un canal N

En ce qui concerne la tension : si la force demandée à 1 éelctro est trop faible,
je propose mettre 2 électro, "en série"
Je suppose le premier reste inactif ; sa force d'attraction trop faible
Celui qui est en arrière va tirer, légèrement. Entre les 2 électros, un ressort afin de permettre le déplacement de l électro arière.
Une option... un peu lourd : le ressort tire jusquà un certain point, ensuite, une "corde" se tennd entre les 2 noyaux plongeurs. Avantage : l'élongation du ressort s'arrête, toute la force du premier noyau est transmise au second.
Le noyau plongeur s'enfonce dans la bobine, la force d'attraction grandit.
Il tire plus, pouvant déplacer l'électro raccordé au ruban
Engagé dans la bobine, il tire mieux

Ca fait un montage à 4 électro,
le ressort assure une tension de la scie : pas de tension ca marchera pas
On peut envisager, aux extrémités des ressorts assurant une tension si on en a besoin, mais, cela implique d'avoir des électro assez puissants.

Mais, on va baisser légèremnt la vitesse maxi : temps réaction électro arrière + temps réaction électro coté scie
Mais c'est mieux que pas de déplacement avec 1 seul électro en bout.

Les autres solutions, avec vibreur 50Hz, comme ce qu'on trouve sur des pompes.
Ca peut marcher, il faut aussi avoir une puissance d'électro suffisante.

Autre aspect ; su la photo, on voit un fil rouge je suppose rouge pour +
Si la bobine a une diode intégrée, si on met une tension inverse, elle ne peut être que de 0,6V.
J'avais prévu une alimntation faible courant pour fonction inverse. (une simple réssitance série dans 2 branches du H suffit)

2electro.jpg
 
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M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour,

Si on retient la solution 1 électro à chaque bout du fil , je propose un motage à partir du 555 déja proposé,
j'ai calculé des valeurs pour la fréquence.
Nota, la diode permet d'avoir 2 périodes (presque) identiques soit 70 mS et 70 mS fréquence 7,2 Hz
Si on veut 3,6 Hz, on mettra un condensateur double valeur. Tempo 140 mS et 140 mS
On peut aussi changer la valeur des résistances.
Si on veut un signal carré : repos=travail, il faut 2 résistances identiques.
On peut recalculer...j'ai pu commettre une erreur.

Compte tenu des cartactéristiques de l'électro, on ne pourra pas beaucoup aller moins que 70 mS

Je n'ai pas vérifié la compatibilité des résistance dans les transistors.
Voir la tension caractéristique des tensions grilles..
Mais si cette solution est retenue, je peux affiner.

Le 555 a une alimentation séparée de celle des électroaimants.
Mais on peut utiliser un régulateur, style LM 7812 qui donnera 12V tension max d'entrée 35V
Si on a une forte tension d'alimentation des électros, par exemple 48V, il faudra ajouter un abaisseur
pour avoir 1 seule tesion alimentant l'électro-aimant et l'électronique.


La sortie, avec une tension électro

0555.jpg
 
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MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour,
La demande portait sur une utilisation d'électroaimant.
Mais la course est réduite. Elle est de 10mm
La course de l'électro montré en exemple est-elle adaptée pour ce fil abrasif ?
Couper du plastique ok mais de la mousse.... en principe, c'est assez épais, elle n'est pas aussi rigide que le plastique, elle va accompagner le fil (sauf si on met devant-derière une tôle pour l'empécher de trop bouger)

Si on a besoin d'une course plus ample, très supérieure à 1 centimètre ; il y a une solution : le fil attaché entre deux roues.
Une roue tire le fil dans un sens, puis l'autre roue fait faire le trajet inverse.
Il est préférable d'avoir des moteurs pas à pas.
On peut trouver des modules qui gérent la course du moteur.
Mais c'est plus délicat à mettre en oeuvre qu'un simple électro.

Un moteur pas à pas peut gérer des contraintes mécaniques supérieures à un électroaimant.

Si j'ai bien compris, l'électro proposé peut tirer une charge voisine de 1N
Cela correspond t-il aux conditions d'utilisations ?
Nota, avec 2 électros antagonistes, on peut avoir une force maximale supérieure, et au pire : 4 électros si besoin.
 
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spyder
spyder
Apprenti
12 Fev 2015
51
  • Auteur de la discussion
  • #25
salut à tous et merci pour vos idées, j'ai commencé le prototype, une pauvre scie qui traînait dans un coin. après fixation de l'ensemble avec un ressort de rappel. j'ai pu découpe une mousse type polyuréthane, sauf que la précision n'était pas là. j'ai pu constater mon erreur, lorsque le ressort est étiré et revient dans sa position à haute vitesse il se créait une vibration du fil de 1 cm, cela est dû à la force qui n'est pas constante. NRG-NK tu as raison il faut que je travaille avec minimum 2 électro-aimants. la force de tension de mon fil abrasif doit rester la même toutes au long des déplacements des électro-aimants. donc une synchronisation parfaite. je suis en train de douter???:opus_dei:
 
M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour
Par synchro, je comprends : l'un tire, l'autre se relache ; et inverse.
En clair : un électro est alimenté, pas l'autre et inversement.
Avec mon schéma la condition est réalisée.
On ne peut pas mettre 2 oscliateurs indépendants qui auraient un rythme propre.
Je viens de vérifier les tensions appliquables aux transistors sont compatibles avec mon schéma.
Les NAFSA sont 24V en standard, cela "me" convient.
On pourra se servir du 24V pour alimenter le 555, via un régulateur 7812

Je pensais à une mousse plus molle qui se serait pliée, obligeant à avoir une course plus grande.
Même avec 2 électros, il faudra un ressort pour avoir une tension à peu près stable....
voir si le ressort de l'électro convient.
Quelle est la vitesse maxi ?
Quelle est la tension du fil ? c'est cela qui va conditionner l'usage de 2 ou 4 électros
 
M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour, j'ajoute
je n'ai pas vu de crochet, de trou permettant de fixer une ficelle sur l'électro.
Si on perce le diamètre... il ne faut pas bloquer la course : le noyau plongeur disparaissant totalement dans la bobine.
Percer dans l'axe et visser un crochet ; on va abimer le noyau plongeur, changer ses caractéristiques magnétiques.
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 331
FR-57330 Moselle
salut à tous et merci pour vos idées, j'ai commencé le prototype, une pauvre scie qui traînait dans un coin. après fixation de l'ensemble avec un ressort de rappel. j'ai pu découpe une mousse type polyuréthane, sauf que la précision n'était pas là. j'ai pu constater mon erreur, lorsque le ressort est étiré et revient dans sa position à haute vitesse il se créait une vibration du fil de 1 cm, cela est dû à la force qui n'est pas constante. NRG-NK tu as raison il faut que je travaille avec minimum 2 électro-aimants. la force de tension de mon fil abrasif doit rester la même toutes au long des déplacements des électro-aimants. donc une synchronisation parfaite. je suis en train de douter???:opus_dei:
Bonjour
S'il te plait, mets une photo ou un dessin de ton prototype, surtout pour ce qui est de fixation de la lame, du ressort et de l'électroaimant.
Cela permettra certainement de proposer des améliorations pour que tu gagnes en précision.
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
919
FR-74
la distance du fil abrasif sera de 500 mm à 2500 mm
C'est la distance de la lame au portique ?
J'ai eu l'occasion d'utiliser une scie à deux bras oscillants pour de la découpe de puzzle en série (découpe de 3 puzzles à la fois, contreplaqué de 8mm), l'avantage c'est qu'on peut tendre la lame autant qu'on veut, et donc c'est précis. la course de la lame est de plusieurs centimètres, ce qui donne une bonne répartition de l'usure sur des pièces minces et permet une grande avance contrairement aux fils vibrants.

scie lame vibrante.jpg
 
Dernière édition:
M
MRG-NK
Compagnon
2 Fev 2019
875
Bonjour,
si la machine souhaitée ressemble à celle montrée, alors il me semble que la tension du fil doit etre supérieure à 1 N ; ou alors, on utilise un fil très fin.
Il faudra probablement passer à un dispositif plus puissant : l'électro montré en exemple consomme 8 W
Voir la machine, connaitre son usage.
 
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