Synchro (technique)

Un synchro ressemble physiquement à un moteur électrique. Néanmoins, à l'intérieur les arrangements sont différents.

Le primaire est sur le rotor et contient un enroulement.

Le secondaire est sur le stator et contient trois enroulements décalés de 120°.

Remarques:

• On met le primaire sur le rotor et le secondaires sur le stator parce que c'est plus simple à fabriquer et plus robuste que si on faisait le contraire
• Bien que les enroulements du secondaire soient montés comme sur un moteur ou un alternateur triphasé, on ne peut pas parler de triphasé, car leurs sorties ne sont pas déphasées entre elle et ne diffèrent que par leur amplitude.

Le primaire est alimenté par une tension alternative sinusoïdale. Les amplitudes des tensions secondaires dépendent alors de la position angulaire du rotor.

${\displaystyle E_{S_{i}}=NE_{P}\sin \left(\alpha +\phi _{i}\right)}$

où :

${\displaystyle E_{P}}$ est la valeur efficace de la tension alternative aux bornes de l'enroulement primaire,

${\displaystyle E_{S_{i}}}$ est la valeur efficace de la tension alternative aux bornes des trois enroulements secondaire numérotés ${\displaystyle _{i}}$ = 0, 1 ou 2 et ${\displaystyle \phi _{i}}$ représente les angles formés ces 3 enroulements (resp. 0°, 120° et 240°).

${\displaystyle N}$ est le rapport de transformation du synchro,

${\displaystyle \alpha }$ est l'angle du rotor.

En tension instantanée on a :

${\displaystyle e_{S_{i}}\left(t\right)=N{\frac {{\mathrm {d} }e_{P}\left(t\right)}{{\mathrm {d} }t}}\sin \left(\alpha +\phi _{i}\right)}$

avec

${\displaystyle e_{P}\left(t\right)}$ et ${\displaystyle e_{S_{i}}\left(t\right)}$ qui représentent les valeurs instantanées des tensions aux bornes du primaire et des secondaires.

quand les synchros sont alignés, ils délivrent exactement les mêmes tensions instantanées, il n'y a donc pas de courant qui passe entre les secondaires et chacun se comporte électriquement comme une self. Si les deux synchros sont décalés, leurs tensions de sorties diffèrent d'autant plus fort due le décalage est important, ce qui cause le passage d'un courant dont l'énergie correspondante est consommée pour partie dans le travail mécanique servant à ré-aligner les deux synchros (s'il-y-a réellement déplacement), et pour le reste, en chaleur dans les enroulements (effet Joule).

Les synchros peuvent être de différents types :

Les synchros ont été initialement utilisés dans des chaînes de téléaffichage par exemple pour mesurer la position d'une valve ou d'un arbre dans une usine, ou encore d'une antenne de radar. Dans ces chaines un synchro transmetteur est directement relié à un synchro récepteur dont l'aiguille suit la position du transmetteur. Des synchros différentiels peuvent être intercalés pour effectuer des opérations sur différents angles.

De tels synchros sont appelés synchro de téléaffichage. L'avantage du synchro sur le résolveur est qu'il est triphasé et peut donc fournir davantage de puissance.

Les synchros peuvent être aussi utilisés en automatisme, par exemple pour positionner un moteur. On parle de synchro de commande (voir amplydine).

Les fréquences sont typiquement de 50-60Hz pour des usages terrestres, et 400 Hz pour un usage aéronautique ou marine. Les tensions d'alimentation typiques sont de 26 et 115 V.

Les synchros ne sont en général pas des capteurs de haute précision. Les précisions typiques sont de l'ordre de 7' à 15' d'arc. Cependant pour des chaines de télédétection les précisions peuvent être de l'ordre du degré.

• Résolveur
• RVDT
• Amplidyne