Résolveur

La notion résolveur sert à désigner dans l'électrotechnique un transducteur électromagnétique pour le changement d'angle d'un rotor en une valeur électrique.



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  • Résolveur. Le résolveur est monté sur l'arbre du moteur et aligné avec le champ magnétique du rotor du moteur. Le résolveur est pourvu d'une bobine... (source : )

La notion résolveur sert à désigner dans l'électrotechnique un transducteur électromagnétique pour le changement d'angle d'un rotor en une valeur électrique.

Principe général

Le fonctionnement décrit ci-dessous correspond à un résolveur transmetteur vitesse 1 qui est l'utilisation de base.

A l'extérieur, un résolveur est comparable à un moteur électrique avec un rotor et un stator. A l'intérieur, les arrangements sont différents.

Le rotor et le stator sont composés de paquet de tôles bobinées.

Le rotor comporte le plus souvent le bobinage primaire. Le stator comporte alors les deux bobinages secondaires (bobinage diphasé, c'est-à-dire décalés de 90° électriques).

Rq : le résolveur est l'équivalent diphasé du synchro.

Resolveur.JPG

Le résolveur fonctionne comme un transformateur dont le couplage fluctue avec l'angle mécanique du rotor. Quand on excite le bobinage rotor avec une tension alternative on récupère deux tensions alternatives sur les bobinages secondaires.

L'amplitude des deux tensions induites fluctue sinusoïdalement lors de la rotation du rotor. Les deux bobinages étant décalés de 90° l'un apporte une tension dont l'amplitude est proportionnelle au sinus de l'angle du rotor, et l'autre au cosinus.

UR (t) = U. sin (wt)

US1 (t) = K. U. sin (α). sin (wt+phi)

Us2 (t) = K. U. cos (α). sin (wt+phi)


Où :

U est l'amplitude de la tension d'entrée,

K le rapport de transformation du résolveur,

phi le déphasage entre la tension d'entrée et la tension de sortie,

α l'angle mécanique du rotor.


En prenant les composantes en phase avec la tension d'entrée déphasée de phi :

US1 = K. UR. sin α

US2 = K. UR. cos α

Résolveur sans balais (brushless)

Le type de résolveur aujourd'hui le plus commun est le résolveur transmetteur sans balais. C'est un résolveur qui comporte un transformateur tournant.

Le stator comporte, de même que auparavant, les deux bobinages secondaires diphasés. Il comporte aussi une armature, localisée au-dessus, qui est la bobine primaire du transformateur tournant. Le rotor comporte aussi une bobine au-dessus du paquet de tôles bobiné. Quand on excite la bobine du transformateur stator, une tension est induite dans la bobine secondaire du rotor. Celle-ci va alimenter la bobine du rotor du résolveur. Le fonctionnement est alors semblable au résolveur transmetteur.

Ce type de résolveur permet d'alimenter le bobinage rotorique sans passer par des câbles, qui limiteraient la rotation, ou par un dispositif balais collecteur qui est une pièce d'usure.

Résolveur multivitesse

Un résolveur de base a typiquement deux pôles et est nommé résolveur vitesse 1 (1 pour une paire de pôle). Cela veut dire que pour un tour mécanique du rotor on a un cycle électrique sur les tensions de sorties. L'angle de sortie est directement l'angle du rotor. Ces résolveurs peuvent par conséquent délivrer une information de position angulaire absolue.

Les résolveurs multivitesses délivrent plusieurs cycles électriques par tour : par exemple 16 pour un vitesse 16 (2x16 = 32 poles).

angle électrique = angle mécanique / p

où p est le nombre de paires de pôles.

La précision angulaire mécanique est alors plus précise mais l'information n'est plus absolue. Ainsi un résolveur vitesse 1 peut avoir une précision de 5'd'arc, tandis qu'un vitesse 16 peut atteindre jusqu'à 10" d'arc.

Certains résolveurs contiennent un bobinage vitesse 1 pour la position absolue et un bobinage multivitesse pour la précision.


Fonctions

La fonction présentée plus haut est la fonction transmetteur.

D'autres fonction de résolveurs sont :

- résolveurs récepteurs

Ces résolveurs sont utilisés dans le sens inverse du résolveur transmetteur. Les deux bobinages diphasés sont alimentés chacun avec une tension alternative. Le rapport entre la tension sinus et la tension cosinus détermine l'angle électrique. Le systeme tourne le rotor pour obtenir une tension nulle sur le bobinage rotor. A cette position, l'angle mécanique du rotor est égal à l'angle électrique appliqué sur le stator.

- résolveurs différentiels

Ces résolveurs combinent un bobinage diphasé primaire sur le rotor, comme le récepteur, et un bobinage diphasé sur le stator, comme le transmetteur, ou inversement. L'angle électrique mesuré sur le bobinage secondaire est la différence entre l'angle mécanique du rotor et l'angle électrique du primaire. Ce résolveur est parfois utilisé pour effectuer des opérations trigonométriques.

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