Résolveurs de moteur pour la précision de la position angulaire

Comment fonctionne un résolveur et que fait-il ?
Les résolveurs sont des capteurs de position angulaire qui peuvent être utilisés pour déterminer la position et la vitesse dans des applications telles que les servomoteurs. Grâce à sa conception, le résolveur à arbre creux bénéficie d’une durée de vie bien supérieure à la moyenne. La fiabilité, la haute précision et les besoins d’espaces réduits, complètent ses caractéristiques favorables. Il reste complètement opérationnel même dans des conditions environnementales extrêmes. Sans tenir compte des détails, le résolveur est un dispositif mécanique composé d’un stator fixe et d’un rotor mobile.

Sur le plan électrique, il se compose d’un transformateur pour alimenter le rotor en énergie et d’un second transformateur pour déterminer les angles. Le premier transformateur est de forme concentrique et est fonctionnellement indépendant des valeurs d’angle. Le deuxième transformateur, dépendant de l’angle, est constitué d’un enroulement de stator et d’un enroulement de rotor. Les enroulements de ces deux composants du transformateur sont conçus de telle sorte que le nombre d’enroulements dans les rainures correspond aux valeurs d’un sinus.

Les valeurs négatives sont obtenues en inversant la direction de l’enroulement. Les bobines du stator sont constituées de deux enroulements similaires qui sont montés de manière relative l’un par rapport à l’autre et tournés de 90°. Si l’enroulement du rotor est alimenté, un flux magnétique sinusoïdal est créé ce qui génère des tensions dans les bobines du stator qui sont fonction de la position angulaire relative du rotor et du stator. Les amplitudes des deux tensions correspondent au sinus ou au cosinus. Ainsi, en utilisant un circuit d’évaluation adapté, il est possible d’obtenir les données d’angle absolu (φ sinus / cosinus φ = Tan φ, où φ = angle de l’arbre). Le terme utilisé pour désigner la version de base est résolveur à une paire de pôles (résolveur à 1 vitesse).

Le nombre de paires de pôles indique à quelle fréquence la distribution sinusoïdale des enroulements du rotor et du stator est répétée au cours d’une révolution. Plus le nombre de paires de pôles est élevé, plus la précision mécanique du résolveur est élevée. Avec plusieurs paires de pôles, les données d’angle absolu peuvent être perdues, mais une résolution plus élevée est possible après la conversion numérique des signaux du résolveur.

Quelle est la différence entre un résolveur et un encodeur ?
Les deux dispositifs (résolveurs et codeurs) sont des capteurs de position angulaire, ce qui signifie qu’en convertissant le mouvement mécanique en signaux électriques, ils mesurent la position rotative d’un arbre. Les résolveurs sont beaucoup plus résistants aux conditions environnementales extrêmes, telles que les températures élevées, les chocs et les vibrations, que les codeurs. Les résolveurs peuvent servir d’alternative aux codeurs absolus et codeurs incrémentaux. Les codeurs fournissent un signal de sortie numérique tandis que les résolveurs fournissent un signal de sortie analogique, et nécessitent donc une conversion en signal numérique. Faire le choix entre un résolveur ou un codeur dépend de chaque application, et plus particulièrement des conditions environnementales et de l’électronique de commande. Les résolveurs sont favorables aux environnements très difficiles, mais les codeurs peuvent faire preuve d’une grande précision et sont moins complexes à intégrer dans l’électronique de commande.