Comment fonctionnent les encodeurs absolus dans les moteurs sans boîtier (frameless) — et ce qu’il faut savoir pour les intégrer
Pourquoi utiliser un encodeur absolu avec un moteur frameless ?Dans les applications frameless, le stator et le rotor sont intégrés directement à la structure de la machine (compacité, forte densité de couple, souplesse de conception). Cette liberté d’intégration exclut souvent un boîtier standard pour le retour d’information. Selon votre application :
- Retour de vitesse uniquement ? Les capteurs Hall peuvent suffire.
- Positionnement précis ? Optez pour un encodeur absolu.
Un encodeur absolu fournit une valeur numérique unique pour chaque position du rotor, permettant au système de connaître sa position même après une coupure de courant.
Principe de fonctionnement des encodeurs absolus dans les moteurs frameless- Un aimant néodyme (souvent cylindrique) est solidaire de la partie tournante.
- Un capteur magnétique est intégré au PCB côté stator, légèrement décalé du centre.
- En rotation, la direction du champ varie : le capteur reconstruit l’angle (haute résolution) sans contact ni usure.
Le montage peut être axial (extrémité d’arbre) ou latéral, chacun ayant ses compromis de linéarité, de complexité de montage et d’encombrement.
Considérations essentielles pour l’intégration- Distance rotor-capteur
Le capteur doit baigner dans le champ actif. Sur des moteurs compacts (ex. séries type RMD), l’aimant se place à quelques millimètres au-dessus du capteur. Une distance trop grande ou trop faible dégrade le signal (perte de précision ou pertes de position). - Alignement du montage
Un alignement précis entre l’aimant rotor et le capteur stator est crucial. Les désaxages créent des irrégularités de champ et des erreurs. Certains capteurs permettent un trim de courant de polarisation pour compenser un léger désalignement. - Orientation du capteur
La mesure s’appuie sur la composante plane du champ magnétique : respectez l’axe de sensibilité du capteur et l’orientation de l’aimant. - Calibration & interfaces
Interfaces disponibles :- SPI / SSI : lecture d’angle numérique en série.
- ABZ : incrémental en quadrature, utile pour compatibilité variateurs.
- PWM : ratio cyclique proportionnel à la position.
- Définition de la position zéro pour la calibration.
- Sens de rotation ajustable.
- Seuils de diagnostic du champ pour vérifier l’alignement.
- Filtrage numérique (compromis temps de réponse / résolution).
- Extension rotor inadéquate : aimant trop éloigné du capteur → pas de détection fiable.
- Choix d’aimant inadapté : géométrie ou force de champ insuffisante → lectures instables.
- Filtrage numérique mal réglé : peut perturber une boucle rapide (suivi de consigne, asservissement).
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En résuméLes encodeurs absolus sont incontournables lorsqu’un positionnement précis est requis dans des systèmes frameless sans boîtier standard. Ils fonctionnent sans contact via un aimant sur le rotor et un capteur sur le stator, et nécessitent une attention particulière sur la distance, l’alignement, l’orientation et le filtrage numérique. Ces encodeurs offrent une robustesse et une précision supérieures dans des environnements critiques, tout en évitant les calibrations fastidieuses après une coupure de courant.