Types de résolveurs, fonctionnement et entretien – un guide pour l’automaticien

Types de résolveurs et leurs applications dans l’industrie

Les résolveurs – également souvent appelés codeurs angulaires – jouent un rôle clé dans les systèmes d’automatisation où la précision et la fiabilité de la mesure de la position angulaire sont requises. En tant que dispositifs de mesure angulaire, ils font partie intégrante, par exemple, des servomoteurs, des machines-outils à commande numérique ou des systèmes de contrôle automatique des mouvements.

En bref : un résolveur est un transducteur de position angulaire. Il est constitué de composants très similaires à ceux d’un moteur électrique classique – en ce sens que le rotor et le stator sont couplés électromagnétiquement. Malgré cette similitude, leur fonction est très différente : le résolveur n’entraîne rien, mais fournit des informations sur l’angle de rotation de l’arbre.

Du point de vue d’un ingénieur de maintenance ou d’automatisation, la compréhension du fonctionnement des différents types de résolveurs et de leurs différences a un impact direct sur la sélection, le diagnostic des défauts et l’efficacité de l’entretien de ces composants. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des types les plus courants.

Les types de résolveurs les plus courants

• Résolveur sans balais (brushless resolver) – il s’agit du type le plus courant dans les solutions industrielles. L’absence de balais garantit une grande durabilité et une résistance aux conditions environnementales. Il est idéal pour une utilisation dans des environnements difficiles, tels que des niveaux élevés de poussière.
• Le résolveur à réluctance – est basé sur une réluctance magnétique variable. La conception simplifiée (pas de bobinage sur le rotor) se traduit par une résistance mécanique accrue et une sensibilité réduite aux interférences électromagnétiques.
• Résolveur modulaire – généralement fourni sous la forme d’un ensemble de composants (rotor et stator), sans boîtier externe. Monté à l’intérieur de moteurs spécialisés, souvent conçus sur mesure. Il offre une grande liberté, mais exige une grande précision d’assemblage.
• Résolveur en boîtier – un module complet prêt à être installé. Utilisé lorsque le remplacement rapide et la fiabilité de l’installation sont importants. Le boîtier protège les composants sensibles à la poussière, à l’humidité et aux vibrations.

Le choix d’un type particulier dépend des conditions d’utilisation et du niveau de précision de mesure requis. Certains modèles atteignent une précision inférieure à 1° à pleine rotation, tandis que d’autres offrent des caractéristiques supplémentaires, telles qu’un signal de référence.

Comment fonctionne un résolveur et en quoi consiste-t-il ?

• Le stator du résolveur est une pièce fixe qui ressemble au stator d’un moteur. Il abrite les enroulements d’alimentation et les enroulements de réception (SL et SQ), qui réagissent aux changements de position de l’enroulement de tension du rotor.
• Le rotor du résolveur – tourne avec l’arbre de l’appareil. Le plus souvent, il est doté d’un enroulement alimenté par une tension alternative. En coopération avec le stator, il génère un signal en fonction de l’angle de rotation.

Principe de fonctionnement
Lorsqu’une tension est appliquée au rotor, des tensions qui dépendent sinusoïdalement de la position angulaire du rotor apparaissent dans les enroulements récepteurs du stator en raison du couplage magnétique. Ces données sont ensuite traitées par un amplificateur ou un convertisseur analogique-numérique dans l’entraînement ou le contrôleur.

Exemple pratique :
Les servomoteurs utilisent un résolveur pour mesurer en continu la position de l’arbre du moteur. Cela permet d’ajuster les paramètres de contrôle du mouvement à la volée, ce qui est absolument essentiel lorsqu’un contrôle total de la position, de la vitesse et de l’accélération de l’axe d’entraînement est nécessaire.

Diagnostic et entretien des résolveurs – à quoi faut-il faire attention ?

Bien que les résolveurs soient très durables, ils peuvent tomber en panne, en particulier dans les environnements industriels difficiles. Les symptômes typiques d’une défaillance sont les suivants

• des relevés de position erronés ou l’absence totale de signal de la part du transmetteur d’angle rotatif,
• interruption de l’enroulement du rotor ou du stator,
• les impuretés qui empêchent un fonctionnement électromagnétique correct (par exemple, la poussière d’acier),
• endommager les composants de l’assemblage tels que les roulements ou les douilles,
• défaut de communication du variateur avec le convertisseur ou l’automate.

Chez RGB Electronics, nous réalisons des diagnostics complets, des remises à neuf et des remplacements de résolveurs, qu’ils soient sans balais ou à réluctance. Nous utilisons des testeurs de position et des simulateurs de signaux dédiés. Sur demande, nous pouvons également proposer des remplacements ou des entretiens de résolveurs adaptés à un modèle de moteur ou d’entraînement spécifique.

Si le résolveur n’est qu’un symptôme d’un problème plus important – par exemple dans un servomoteur – nous diagnostiquerons l’ensemble et proposerons l’étendue optimale de la réparation. Contactez notre service – un diagnostic rapide suffit souvent à réduire les temps d’arrêt de production de quelques jours.

Signalez la réparation du résolveur au service RGB à l’aide du formulaire -> signaler une réparation