{"id":27739,"date":"2026-09-10T11:03:06","date_gmt":"2026-09-10T03:03:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/?p=27739"},"modified":"2026-11-13T15:44:31","modified_gmt":"2026-11-13T07:44:31","slug":"capteurs-a-effet-hall-codeurs-et-commande-sans-capteur-pour-les-moteurs-bldc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/fr\/capteurs-a-effet-hall-codeurs-et-commande-sans-capteur-pour-les-moteurs-bldc\/","title":{"rendered":"Capteurs \u00e0 effet Hall, codeurs et commande sans capteur pour les moteurs BLDC"},"content":{"rendered":"<p>Un moteur BLDC peut \u00eatre de bonne conception sur le plan m\u00e9canique et pr\u00e9senter n\u00e9anmoins de mauvaises performances si le contr\u00f4leur ne conna\u00eet pas la position du rotor avec suffisamment de pr\u00e9cision.<\/p>\n<p>Un moteur BLDC utilise une commutation \u00e9lectronique \u00e0 la place des balais m\u00e9caniques.\u00a0Le contr\u00f4leur doit d\u00e9terminer quand alimenter chaque phase en fonction de la position du rotor. La mani\u00e8re dont cette position est obtenue a un effet direct sur le comportement au d\u00e9marrage, le couple \u00e0 basse vitesse, la stabilit\u00e9 de la vitesse, la pr\u00e9cision de positionnement, le co\u00fbt du syst\u00e8me et la complexit\u00e9 de la commande.<\/p>\n<p>Trois approches dominent les syst\u00e8mes pratiques de moteurs BLDC :<\/p>\n<ul>\n<li>Retour d\u2019information par capteur \u00e0 effet Hall<\/li>\n<li>Retour d\u2019information par codeur<\/li>\n<li>Commande sans capteur<\/li>\n<\/ul>\n<p>Il n\u2019y a pas de solution universelle. Les capteurs \u00e0 effet Hall suffisent souvent pour une commutation fiable, les codeurs sont pr\u00e9f\u00e9rables lorsque des informations pr\u00e9cises sur le mouvement sont essentielles, et la commande sans capteur devient int\u00e9ressante lorsque la r\u00e9duction du nombre de capteurs, du c\u00e2blage et de la complexit\u00e9 m\u00e9canique prime sur le retour d\u2019information \u00e0 vitesse nulle.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Pourquoi_la_position_du_rotor_est-elle_cruciale_pour_les_moteurs_BLDC\"><\/span>Pourquoi la position du rotor est-elle cruciale pour les moteurs BLDC ?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Un contr\u00f4leur BLDC commute le courant dans les enroulements du moteur en fonction de la position du rotor. Si la commutation se produit au mauvais moment, le moteur peut continuer \u00e0 tourner, mais la production de couple devient moins efficace.<\/p>\n<p>Une information de position du rotor de mauvaise qualit\u00e9 peut entra\u00eener :<\/p>\n<ul>\n<li>un couple de d\u00e9marrage faible<\/li>\n<li>une ondulation du couple<\/li>\n<li>un fonctionnement instable \u00e0 basse vitesse<\/li>\n<li>une consommation de courant plus \u00e9lev\u00e9e<\/li>\n<li>une production de chaleur suppl\u00e9mentaire<\/li>\n<li>vibrations et bruit acoustique<\/li>\n<li>rendement r\u00e9duit<\/li>\n<li>mauvaises performances de positionnement<\/li>\n<\/ul>\n<p>La pr\u00e9cision de r\u00e9troaction requise d\u00e9pend toutefois fortement de l&#8217;application.<\/p>\n<p>Un ventilateur de refroidissement fonctionnant en continu \u00e0 plusieurs milliers de tr\/min n&#8217;a pas besoin des m\u00eames informations sur la position du rotor qu&#8217;un servo-axe d\u00e9pla\u00e7ant une charge d&#8217;une fraction de degr\u00e9. Investir dans une r\u00e9solution de r\u00e9troaction inutile augmente les co\u00fbts sans am\u00e9liorer les performances utiles de la machine.<\/p>\n<p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-24952 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Hall-Sensor-Control.jpg\" alt=\"Hall Sensor Control\" width=\"800\" height=\"533\" srcset=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Hall-Sensor-Control.jpg 800w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Hall-Sensor-Control-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Hall-Sensor-Control-768x512.jpg 768w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Hall-Sensor-Control-600x400.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"1_Commande_par_capteur_a_effet_Hall\"><\/span>1. Commande par capteur \u00e0 effet Hall<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Les capteurs \u00e0 effet Hall constituent l\u2019une des m\u00e9thodes de r\u00e9troaction de position du rotor les plus couramment utilis\u00e9es dans les moteurs BLDC.<\/p>\n<p>Un <a href=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/fr\/moteur-cc-sans-balais\/\">moteur BLDC<\/a> triphas\u00e9 utilise g\u00e9n\u00e9ralement trois capteurs \u00e0 effet Hall pour la d\u00e9tection du rotor. Lorsque les aimants du rotor passent devant eux, les signaux des capteurs \u00e0 effet Hall changent d\u2019\u00e9tat et fournissent au contr\u00f4leur des informations sur la position \u00e9lectrique du rotor.<\/p>\n<p>Pour une commutation conventionnelle \u00e0 six \u00e9tapes, cela suffit souvent.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Dans_quels_cas_les_capteurs_a_effet_Hall_sont-ils_performants\"><\/span>Dans quels cas les capteurs \u00e0 effet Hall sont-ils performants ?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Le principal avantage pratique des capteurs \u00e0 effet Hall r\u00e9side dans le fait qu\u2019ils fonctionnent \u00e0 vitesse nulle ou tr\u00e8s faible.<\/p>\n<p>Le contr\u00f4leur n\u2019a pas besoin que le rotor soit d\u00e9j\u00e0 en rotation pour recevoir les informations de position. Cela rend le d\u00e9marrage relativement simple, en particulier lorsque le moteur doit d\u00e9marrer sous charge.<\/p>\n<p>Les capteurs \u00e0 effet Hall allient des performances fiables \u00e0 des co\u00fbts syst\u00e8me abordables. Ils sont peu co\u00fbteux par rapport aux codeurs haute r\u00e9solution et ne n\u00e9cessitent pas d\u2019algorithmes sophistiqu\u00e9s d\u2019estimation de position. Ils sont largement utilis\u00e9s dans des applications telles que :<\/p>\n<ul>\n<li>les pompes<\/li>\n<li>ventilateurs et soufflantes<\/li>\n<li>outils \u00e9lectriques<\/li>\n<li>les petits v\u00e9hicules \u00e9lectriques<\/li>\n<li>actionneurs<\/li>\n<li>convoyeurs<\/li>\n<li>appareils \u00e9lectrom\u00e9nagers<\/li>\n<li>entra\u00eenements industriels g\u00e9n\u00e9raux<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pour ces applications, il peut \u00eatre plus important de conna\u00eetre le secteur de commutation approximatif que l\u2019angle exact de l\u2019arbre.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Limites_des_capteurs_a_effet_Hall\"><\/span>Limites des capteurs \u00e0 effet Hall<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Les capteurs \u00e0 effet Hall fournissent des informations de position relativement grossi\u00e8res.<\/p>\n<p>Dans un syst\u00e8me BLDC classique \u00e0 six pas, les \u00e9tats des capteurs \u00e0 effet Hall indiquent principalement au contr\u00f4leur quel secteur de commutation occupe le rotor. Ils ne fournissent pas la r\u00e9solution angulaire fine attendue d\u2019un dispositif de r\u00e9troaction d\u2019asservissement.<\/p>\n<p>Cela peut devenir perceptible lorsque l\u2019application n\u00e9cessite une rotation \u00e0 basse vitesse extr\u00eamement fluide ou un contr\u00f4le de position pr\u00e9cis.<\/p>\n<p>Les syst\u00e8mes \u00e0 effet Hall introduisent \u00e9galement des composants physiques dans le moteur. Les capteurs doivent \u00eatre correctement positionn\u00e9s, raccord\u00e9s et prot\u00e9g\u00e9s contre la temp\u00e9rature, les vibrations, l\u2019humidit\u00e9, la contamination et les interf\u00e9rences \u00e9lectriques.<\/p>\n<p>Leur alignement est \u00e9galement important. Un capteur \u00e0 effet Hall mal positionn\u00e9 peut d\u00e9caler le calage de commutation et r\u00e9duire les performances du moteur, m\u00eame si celui-ci est m\u00e9caniquement en bon \u00e9tat.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-24960 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Encoder-Control.jpg\" alt=\"Encoder Control\" width=\"800\" height=\"533\" srcset=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Encoder-Control.jpg 800w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Encoder-Control-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Encoder-Control-768x512.jpg 768w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Encoder-Control-600x400.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"2_Commande_par_codeur\"><\/span>2. Commande par codeur<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Un codeur fournit des informations bien plus d\u00e9taill\u00e9es sur le mouvement de l\u2019arbre ou du rotor.<\/p>\n<p>Selon sa conception, un codeur peut fournir la position, la vitesse, la direction et parfois l\u2019angle absolu de l\u2019arbre. Parmi les options courantes, on trouve les codeurs optiques incr\u00e9mentaux, les codeurs magn\u00e9tiques et les codeurs absolus.<\/p>\n<p>Pour les applications o\u00f9 le moteur fait partie d\u2019un syst\u00e8me de contr\u00f4le de mouvement plut\u00f4t que d\u2019\u00eatre simplement une source d\u2019\u00e9nergie rotative, ces informations suppl\u00e9mentaires peuvent s\u2019av\u00e9rer extr\u00eamement pr\u00e9cieuses.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Pourquoi_les_codeurs_offrent-ils_un_meilleur_controle_du_mouvement\"><\/span>Pourquoi les codeurs offrent-ils un meilleur contr\u00f4le du mouvement ?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Prenons l\u2019exemple d\u2019une articulation robotique.<\/p>\n<p>Il ne suffit pas de savoir que le rotor se trouve quelque part \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un secteur de commutation \u00e9lectrique de 60 degr\u00e9s. Le contr\u00f4leur peut avoir besoin de savoir exactement de combien l\u2019articulation s\u2019est d\u00e9plac\u00e9e, si elle a atteint la position command\u00e9e et \u00e0 quelle vitesse elle s\u2019approche de la cible.<\/p>\n<p>Un codeur rend cela possible.<\/p>\n<p>Un retour de position \u00e0 plus haute r\u00e9solution permet :<\/p>\n<ul>\n<li>une r\u00e9gulation pr\u00e9cise de la vitesse<\/li>\n<li>un positionnement pr\u00e9cis<\/li>\n<li>un mouvement fluide \u00e0 basse vitesse<\/li>\n<li>une servocommande<\/li>\n<li>une r\u00e9gulation de couple en boucle ferm\u00e9e<\/li>\n<li>acc\u00e9l\u00e9ration et d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration rapides<\/li>\n<li>meilleure correction des perturbations<\/li>\n<\/ul>\n<p>C&#8217;est pourquoi on trouve couramment des codeurs en robotique, dans les machines \u00e0 commande num\u00e9rique (CNC), les \u00e9quipements d&#8217;automatisation, les servomoteurs, les actionneurs de pr\u00e9cision et d&#8217;autres syst\u00e8mes de contr\u00f4le de mouvement.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Une_resolution_plus_elevee_ne_garantit_pas_automatiquement_de_meilleures_performances\"><\/span>Une r\u00e9solution plus \u00e9lev\u00e9e ne garantit pas automatiquement de meilleures performances<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Une erreur courante dans la conception des syst\u00e8mes moteurs consiste \u00e0 supposer qu\u2019une r\u00e9solution plus \u00e9lev\u00e9e du codeur garantit syst\u00e9matiquement une meilleure performance de la machine.<\/p>\n<p>Ce n\u2019est pas le cas.<\/p>\n<p>Un codeur \u00e0 haute r\u00e9solution ne devient utile que lorsque le syst\u00e8me m\u00e9canique, le contr\u00f4leur, les roulements, le r\u00e9ducteur, la conception du moteur et la boucle de r\u00e9gulation sont capables de tirer parti de ces informations.<\/p>\n<p>Si un r\u00e9ducteur pr\u00e9sente un jeu important, par exemple, une r\u00e9solution extr\u00eamement fine du codeur c\u00f4t\u00e9 moteur ne peut pas \u00e9liminer la perte de mouvement m\u00e9canique en sortie.<br \/>\nDe m\u00eame, l\u2019ajout d\u2019un codeur co\u00fbteux \u00e0 un ventilateur fournirait g\u00e9n\u00e9ralement des informations que l\u2019application n\u2019utilise jamais.<\/p>\n<p>La r\u00e9solution de la r\u00e9troaction doit donc \u00eatre choisie au niveau du syst\u00e8me plut\u00f4t que d\u2019\u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme une sp\u00e9cification isol\u00e9e.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Compromis_lies_aux_codeurs\"><\/span>Compromis li\u00e9s aux codeurs<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Les principaux inconv\u00e9nients sont le co\u00fbt et la complexit\u00e9.<\/p>\n<p>Un codeur peut n\u00e9cessiter un espace de montage suppl\u00e9mentaire, du c\u00e2blage, des connecteurs, un traitement du signal, un \u00e9talonnage et des entr\u00e9es sur le variateur. L\u2019installation m\u00e9canique rev\u00eat \u00e9galement une importance accrue, car un d\u00e9salignement ou une contamination peut affecter certaines technologies de codeurs.<\/p>\n<p>Dans les environnements difficiles, le dispositif de r\u00e9troaction doit \u00eatre choisi avec soin.<\/p>\n<p>Les codeurs magn\u00e9tiques peuvent s\u2019av\u00e9rer int\u00e9ressants lorsque la poussi\u00e8re, l\u2019huile ou les vibrations rendent la d\u00e9tection optique difficile. Les codeurs optiques, quant \u00e0 eux, peuvent offrir une excellente r\u00e9solution lorsque les conditions environnementales sont contr\u00f4l\u00e9es.<\/p>\n<p>Le meilleur codeur n\u2019est donc pas simplement celui qui offre la r\u00e9solution la plus \u00e9lev\u00e9e. C\u2019est celui dont la pr\u00e9cision, la r\u00e9sistance aux conditions environnementales, l\u2019interface, la capacit\u00e9 de vitesse et le co\u00fbt correspondent \u00e0 la machine.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-24968 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Sensorless-BLDC-Control.jpg\" alt=\"Sensorless BLDC Control\" width=\"800\" height=\"533\" srcset=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Sensorless-BLDC-Control.jpg 800w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Sensorless-BLDC-Control-300x200.jpg 300w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Sensorless-BLDC-Control-768x512.jpg 768w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2026\/09\/Sensorless-BLDC-Control-600x400.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"3_Commande_BLDC_sans_capteur\"><\/span>3. Commande BLDC sans capteur<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La commande sans capteur supprime le capteur d\u00e9di\u00e9 \u00e0 la position du rotor et estime cette derni\u00e8re \u00e0 partir du comportement \u00e9lectrique \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du moteur.<\/p>\n<p>Une approche courante consiste \u00e0 d\u00e9tecter la force contre-\u00e9lectromotrice (FCE). D\u2019autres m\u00e9thodes de commande peuvent estimer la position du rotor \u00e0 l\u2019aide du courant du moteur, de la tension, de mod\u00e8les de flux, d\u2019observateurs ou d\u2019algorithmes d\u2019estimation plus avanc\u00e9s.<\/p>\n<p>L&#8217;avantage principal est \u00e9vident : moins de composants physiques.<\/p>\n<p>Il n&#8217;y a ni capteurs \u00e0 effet Hall ni codeurs \u00e0 l&#8217;int\u00e9rieur ou fix\u00e9s au moteur pour le retour d&#8217;information sur le rotor.<\/p>\n<p>Cela permet de r\u00e9duire :<\/p>\n<ul>\n<li>le co\u00fbt des capteurs<\/li>\n<li>le nombre de connecteurs<\/li>\n<li>le c\u00e2blage<\/li>\n<li>les \u00e9tapes d\u2019assemblage<\/li>\n<li>les d\u00e9faillances potentielles des capteurs<\/li>\n<li>complexit\u00e9 de l&#8217;encapsulation du moteur<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pour les applications \u00e0 grand volume, la suppression d\u2019un nombre m\u00eame restreint de composants peut avoir un impact significatif sur le co\u00fbt total du syst\u00e8me.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Le_principal_defi_des_systemes_sans_capteur_la_basse_vitesse\"><\/span>Le principal d\u00e9fi des syst\u00e8mes sans capteur : la basse vitesse<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La force contre-\u00e9lectromotrice (FCE) d\u00e9pend de la rotation du moteur.<\/p>\n<p>Lorsque le rotor est \u00e0 l\u2019arr\u00eat, il n\u2019y a pratiquement pas de FCE utile disponible pour une d\u00e9tection conventionnelle. \u00c0 tr\u00e8s basse vitesse, le signal est \u00e9galement faible et peut \u00eatre difficile \u00e0 distinguer du bruit de commutation et d\u2019autres effets \u00e9lectriques.<\/p>\n<p>Cela pose le d\u00e9fi fondamental de la commande BLDC sans capteur traditionnelle : le contr\u00f4leur a besoin d\u2019informations sur la position du rotor pour commander le moteur, mais certaines des informations utilis\u00e9es pour estimer cette position ne deviennent utiles qu\u2019une fois que le moteur a commenc\u00e9 \u00e0 tourner.<\/p>\n<p>Le d\u00e9marrage n\u00e9cessite donc souvent une strat\u00e9gie diff\u00e9rente.<\/p>\n<p>Le contr\u00f4leur peut d\u2019abord aligner le rotor, appliquer une s\u00e9quence de commutation en boucle ouverte, acc\u00e9l\u00e9rer le moteur jusqu\u2019\u00e0 une vitesse exploitable, puis passer en mode de fonctionnement sans capteur en boucle ferm\u00e9e.<\/p>\n<p>Cette approche fonctionne tr\u00e8s bien dans de nombreuses applications. Elle s\u2019av\u00e8re toutefois moins int\u00e9ressante lorsque le moteur doit produire imm\u00e9diatement un couple \u00e9troitement contr\u00f4l\u00e9 \u00e0 partir de l\u2019arr\u00eat.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Dans_quels_cas_la_commande_sans_capteur_est-elle_pertinente\"><\/span>Dans quels cas la commande sans capteur est-elle pertinente ?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La commande sans capteur est particuli\u00e8rement adapt\u00e9e lorsque le moteur fonctionne normalement au-dessus d\u2019une vitesse minimale et qu\u2019un positionnement pr\u00e9cis \u00e0 vitesse nulle n\u2019est pas n\u00e9cessaire.<\/p>\n<p>Parmi les exemples typiques, on peut citer :<\/p>\n<ul>\n<li>les ventilateurs de refroidissement<\/li>\n<li>soufflantes<\/li>\n<li>les surpresseurs<\/li>\n<li>pompes centrifuges<\/li>\n<li>broches \u00e0 grande vitesse<\/li>\n<li>certains appareils \u00e9lectrom\u00e9nagers<\/li>\n<li>certains outils \u00e9lectriques<\/li>\n<\/ul>\n<p>Un ventilateur en est un bon exemple.<\/p>\n<p>Une fois que le rotor est en acc\u00e9l\u00e9ration, l\u2019estimation \u00e9lectrique de la position peut fonctionner de mani\u00e8re fiable, tandis que la suppression des capteurs physiques simplifie l\u2019assemblage du moteur. L\u2019application ne se soucie g\u00e9n\u00e9ralement pas de la position exacte de l\u2019arbre lorsque le ventilateur est \u00e0 l\u2019arr\u00eat.<\/p>\n<p>Une articulation robotique est tr\u00e8s diff\u00e9rente.<\/p>\n<p>L&#8217;articulation peut devoir maintenir une position connue \u00e0 vitesse nulle, se d\u00e9placer lentement avec un couple contr\u00f4l\u00e9, inverser imm\u00e9diatement son sens de rotation et conserver des informations angulaires pr\u00e9cises. Le retour d&#8217;information par codeur est g\u00e9n\u00e9ralement beaucoup plus appropri\u00e9.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Capteurs_a_effet_Hall_codeurs_et_commande_sans_capteur\"><\/span>Capteurs \u00e0 effet Hall, codeurs et commande sans capteur<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Facteur<\/td>\n<td>Capteurs \u00e0 effet Hall<\/td>\n<td>Codeurs<\/td>\n<td>Contr\u00f4le sans capteur<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Retour d&#8217;information du rotor<\/td>\n<td>Direct<\/td>\n<td>Direct<\/td>\n<td>Estim\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>D\u00e9tection de la position \u00e0 vitesse nulle<\/td>\n<td>Bonne<\/td>\n<td>Excellente<\/td>\n<td>Limit\u00e9 avec les m\u00e9thodes conventionnelles<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Contr\u00f4le \u00e0 basse vitesse<\/td>\n<td>Bonne<\/td>\n<td>Excellent<\/td>\n<td>Plus difficile<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>R\u00e9solution de position<\/td>\n<td>Faible<\/td>\n<td>\u00c9lev\u00e9e \u00e0 tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e<\/td>\n<td>D\u00e9pend de la m\u00e9thode d&#8217;estimation<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Contr\u00f4le de position<\/td>\n<td>Limit\u00e9<\/td>\n<td>Excellent<\/td>\n<td>G\u00e9n\u00e9ralement limit\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>D\u00e9marrage en charge<\/td>\n<td>Bon<\/td>\n<td>Excellent<\/td>\n<td>D\u00e9pend de l&#8217;application<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Co\u00fbt du mat\u00e9riel<\/td>\n<td>Faible \u00e0 moyen<\/td>\n<td>Moyen \u00e0 \u00e9lev\u00e9<\/td>\n<td>Faible<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Complexit\u00e9 du c\u00e2blage<\/td>\n<td>Mod\u00e9r\u00e9e<\/td>\n<td>\u00c9lev\u00e9e<\/td>\n<td>Faible<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Complexit\u00e9 de l&#8217;algorithme de contr\u00f4le<\/td>\n<td>Faible \u00e0 moyenne<\/td>\n<td>Moyenne<\/td>\n<td>Moyenne \u00e0 \u00e9lev\u00e9e<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Risque de d\u00e9faillance des capteurs<\/td>\n<td>Pr\u00e9sent<\/td>\n<td>Pr\u00e9sent<\/td>\n<td>\u00c9limin\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Rotation continue \u00e0 grande vitesse<\/td>\n<td>Bon<\/td>\n<td>Bon<\/td>\n<td>Parfaitement adapt\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Applications servo<\/td>\n<td>Limit\u00e9<\/td>\n<td>Excellent<\/td>\n<td>G\u00e9n\u00e9ralement pas le premier choix<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Le tableau met en \u00e9vidence un point important : le fait de supprimer un capteur ne supprime pas le besoin d\u2019informations sur la position du rotor. Cela change simplement la source de ces informations.<\/p>\n<p>Avec les capteurs \u00e0 effet Hall ou les codeurs, la position est mesur\u00e9e physiquement. Avec le contr\u00f4le sans capteur, le contr\u00f4leur doit la reconstituer \u00e0 partir de signaux \u00e9lectriques et d\u2019un mod\u00e8le de comportement du moteur.<\/p>\n<p>Le mat\u00e9riel sans capteur peut donc \u00eatre plus simple, tandis que le logiciel devient plus sophistiqu\u00e9.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Le_comportement_au_demarrage_determine_souvent_le_choix\"><\/span>Le comportement au d\u00e9marrage d\u00e9termine souvent le choix<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Lorsqu\u2019on compare ces technologies, le d\u00e9marrage m\u00e9rite davantage d\u2019attention qu\u2019on ne lui en accorde habituellement.<\/p>\n<p>Supposons qu\u2019un moteur entra\u00eene une pompe qui d\u00e9marre normalement avec une charge tr\u00e8s faible. Une courte p\u00e9riode de d\u00e9marrage en boucle ouverte peut \u00eatre tout \u00e0 fait acceptable. La commande sans capteur peut constituer une solution pratique.<\/p>\n<p>Consid\u00e9rons maintenant un moteur entra\u00eenant un convoyeur charg\u00e9.<\/p>\n<p>Le variateur peut avoir besoin d\u2019informations fiables sur la position du rotor avant que le mouvement ne commence r\u00e9ellement. Le retour d\u2019information par capteurs \u00e0 effet Hall fournit au variateur des informations imm\u00e9diates sur la commutation et peut rendre le d\u00e9marrage en charge plus pr\u00e9visible.<\/p>\n<p>Pour un axe de positionnement de pr\u00e9cision, les exigences vont plus loin. Le variateur peut avoir besoin non seulement d\u2019informations sur la commutation, mais aussi d\u2019une position m\u00e9canique pr\u00e9cise. Un codeur devient alors le choix naturel.<\/p>\n<p>Cela donne une s\u00e9quence de s\u00e9lection utile :<\/p>\n<p>Le moteur a-t-il besoin d\u2019un couple contr\u00f4l\u00e9 d\u00e8s l\u2019arr\u00eat ?<\/p>\n<p>Si non, la commande sans capteur m\u00e9rite d\u2019\u00eatre s\u00e9rieusement envisag\u00e9e.<\/p>\n<p>Si oui, d\u00e9terminez si des informations de commutation de base sont suffisantes.<\/p>\n<p>Si c\u2019est le cas, des capteurs \u00e0 effet Hall peuvent suffire.<\/p>\n<p>Si une position pr\u00e9cise de l&#8217;arbre et un retour d&#8217;information sur le mouvement sont \u00e9galement requis, un codeur est g\u00e9n\u00e9ralement la meilleure solution.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Pensez_a_lensemble_du_systeme_dentrainement\"><\/span>Pensez \u00e0 l\u2019ensemble du syst\u00e8me d\u2019entra\u00eenement<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La m\u00e9thode de r\u00e9troaction ne doit jamais \u00eatre choisie uniquement en fonction des sp\u00e9cifications du moteur.<\/p>\n<p>Le contr\u00f4leur a tout autant d\u2019importance.<\/p>\n<p>Un moteur \u00e9quip\u00e9 d\u2019un codeur haute r\u00e9solution n\u2019offrira pas automatiquement d\u2019excellentes performances d\u2019asservissement si l\u2019\u00e9lectronique d\u2019entra\u00eenement, la d\u00e9tection de courant, la bande passante de la boucle de r\u00e9gulation, le r\u00e9glage et la transmission m\u00e9canique sont mal con\u00e7us.<\/p>\n<p>De m\u00eame, la commande sans capteur d\u00e9pend fortement de la m\u00e9thode d\u2019estimation du variateur et des caract\u00e9ristiques \u00e9lectriques du moteur.<\/p>\n<p>Les param\u00e8tres du moteur, tels que la r\u00e9sistance, l\u2019inductance, les caract\u00e9ristiques de force contre-\u00e9lectromotrice, le nombre de p\u00f4les, la plage de vitesses de fonctionnement et le comportement en charge, peuvent influencer la facilit\u00e9 avec laquelle un algorithme sans capteur est capable d\u2019estimer la position du rotor.<\/p>\n<p>Le moteur et le contr\u00f4leur doivent donc \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme un seul et m\u00eame syst\u00e8me d\u2019entra\u00eenement.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"La_fiabilite_ne_se_resume_pas_au_nombre_de_capteurs\"><\/span>La fiabilit\u00e9 ne se r\u00e9sume pas au nombre de capteurs<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Il est tentant d\u2019affirmer que les syst\u00e8mes sans capteurs sont toujours plus fiables car ils comportent moins de capteurs.<\/p>\n<p>C\u2019est parfois le cas.<\/p>\n<p>La suppression des capteurs \u00e0 effet Hall, des codeurs, des connecteurs et du c\u00e2blage de r\u00e9troaction \u00e9limine plusieurs points de d\u00e9faillance mat\u00e9riels potentiels. Cela peut s\u2019av\u00e9rer particuli\u00e8rement utile pour les moteurs expos\u00e9s aux vibrations, \u00e0 la chaleur, \u00e0 l\u2019humidit\u00e9 ou \u00e0 des conditions d\u2019entretien difficiles.<\/p>\n<p>Mais la fiabilit\u00e9 implique \u00e9galement un fonctionnement pr\u00e9visible sur l\u2019ensemble de la plage de fonctionnement.<\/p>\n<p>Un moteur sans capteur qui peine \u00e0 red\u00e9marrer dans des conditions de charge particuli\u00e8res n\u2019est pas plus fiable simplement parce qu\u2019il comporte moins de composants.<\/p>\n<p>Une comparaison pertinente doit prendre en compte :<\/p>\n<p>la fiabilit\u00e9 mat\u00e9rielle + la fiabilit\u00e9 au d\u00e9marrage + la stabilit\u00e9 de la commande + les conditions environnementales + les exigences de maintenance.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Choisir_la_bonne_methode_de_retroaction\"><\/span>Choisir la bonne m\u00e9thode de r\u00e9troaction<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Les crit\u00e8res de s\u00e9lection les plus pratiques sont simples.<\/p>\n<p>Optez pour des capteurs \u00e0 effet Hall lorsque le moteur n\u00e9cessite un d\u00e9marrage fiable et une commutation \u00e0 basse vitesse, mais qu\u2019un positionnement pr\u00e9cis de l\u2019arbre n\u2019est pas indispensable. Ils offrent un excellent compromis entre co\u00fbt, simplicit\u00e9 et performances utiles.<\/p>\n<p>Utilisez un codeur pour un contr\u00f4le pr\u00e9cis de la vitesse, de la position et du mouvement. Le surco\u00fbt est justifi\u00e9 lorsque la pr\u00e9cision influe directement sur les performances de la machine.<\/p>\n<p>Optez pour une commande sans capteur lorsque le moteur fonctionne la plupart du temps \u00e0 vitesse mod\u00e9r\u00e9e ou \u00e9lev\u00e9e, qu\u2019une position exacte \u00e0 vitesse nulle n\u2019est pas n\u00e9cessaire et que la r\u00e9duction du mat\u00e9riel, du c\u00e2blage, de l\u2019encombrement ou des co\u00fbts de fabrication constitue un r\u00e9el avantage.<\/p>\n<p>Pour de nombreux produits, le choix peut se r\u00e9sumer ainsi :<\/p>\n<p>Capteurs \u00e0 effet Hall = retour de commutation pratique<\/p>\n<p>Codeurs = retour de mouvement de pr\u00e9cision<\/p>\n<p>Sans capteur = mat\u00e9riel simplifi\u00e9 avec estimation \u00e9lectronique de la position<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un moteur BLDC peut \u00eatre de bonne conception sur le plan m\u00e9canique et pr\u00e9senter n\u00e9anmoins de mauvaises performances si le contr\u00f4leur ne conna\u00eet pas la position du rotor avec suffisamment de pr\u00e9cision. Un moteur BLDC utilise une commutation \u00e9lectronique \u00e0 la place des balais m\u00e9caniques.\u00a0Le contr\u00f4leur doit d\u00e9terminer quand alimenter chaque phase en fonction de la position du rotor. La mani\u00e8re dont cette position est obtenue a un effet direct sur le comportement au d\u00e9marrage, le couple \u00e0 basse vitesse, la stabilit\u00e9 de la vitesse, la pr\u00e9cision de positionnement, le co\u00fbt du syst\u00e8me et la complexit\u00e9 de la commande. Trois approches dominent les syst\u00e8mes pratiques de moteurs BLDC : Retour d\u2019information par capteur \u00e0 effet Hall Retour d\u2019information par codeur Commande sans capteur Il n\u2019y a pas de solution universelle. Les capteurs \u00e0 effet Hall suffisent souvent pour une commutation fiable, les codeurs sont pr\u00e9f\u00e9rables lorsque des informations pr\u00e9cises sur le mouvement sont essentielles, et la commande sans capteur devient int\u00e9ressante lorsque la r\u00e9duction du nombre de capteurs, du c\u00e2blage et de la complexit\u00e9 m\u00e9canique prime sur le retour d\u2019information \u00e0 vitesse nulle. Pourquoi la position du rotor est-elle cruciale pour les moteurs BLDC ? Un contr\u00f4leur BLDC commute le courant dans les enroulements du moteur en fonction de la position du rotor. Si la commutation se produit au mauvais moment, le moteur peut continuer \u00e0 tourner, mais la production de couple devient moins efficace. Une information de position du rotor de mauvaise qualit\u00e9 peut entra\u00eener : un couple de d\u00e9marrage faible une ondulation du couple un fonctionnement instable \u00e0 basse vitesse une consommation de courant plus \u00e9lev\u00e9e une production de chaleur suppl\u00e9mentaire vibrations et bruit acoustique rendement r\u00e9duit mauvaises performances de positionnement La pr\u00e9cision de r\u00e9troaction requise d\u00e9pend toutefois fortement de l&#8217;application. Un ventilateur de refroidissement fonctionnant en continu \u00e0 plusieurs milliers de tr\/min n&#8217;a pas besoin des m\u00eames informations sur la position du rotor qu&#8217;un servo-axe d\u00e9pla\u00e7ant une charge d&#8217;une fraction de degr\u00e9. Investir dans une r\u00e9solution de r\u00e9troaction inutile augmente les co\u00fbts sans am\u00e9liorer les performances utiles de la machine. 1. Commande par capteur \u00e0 effet Hall Les capteurs \u00e0 effet Hall constituent l\u2019une des m\u00e9thodes de r\u00e9troaction de position du rotor les plus couramment utilis\u00e9es dans les moteurs BLDC. Un moteur BLDC triphas\u00e9 utilise g\u00e9n\u00e9ralement trois capteurs \u00e0 effet Hall pour la d\u00e9tection du rotor. Lorsque les aimants du rotor passent devant eux, les signaux des capteurs \u00e0 effet Hall changent d\u2019\u00e9tat et fournissent au contr\u00f4leur des informations sur la position \u00e9lectrique du rotor. Pour une commutation conventionnelle \u00e0 six \u00e9tapes, cela suffit souvent. Dans quels cas les capteurs \u00e0 effet Hall sont-ils performants ? Le principal avantage pratique des capteurs \u00e0 effet Hall r\u00e9side dans le fait qu\u2019ils fonctionnent \u00e0 vitesse nulle ou tr\u00e8s faible. Le contr\u00f4leur n\u2019a pas besoin que le rotor soit d\u00e9j\u00e0 en rotation pour recevoir les informations de position. Cela rend le d\u00e9marrage relativement simple, en particulier lorsque le moteur doit d\u00e9marrer sous charge. Les capteurs \u00e0 effet Hall allient des performances fiables \u00e0 des co\u00fbts syst\u00e8me abordables. Ils sont peu co\u00fbteux par rapport aux codeurs haute r\u00e9solution et ne n\u00e9cessitent pas d\u2019algorithmes sophistiqu\u00e9s d\u2019estimation de position. Ils sont largement utilis\u00e9s dans des applications telles que : les pompes ventilateurs et soufflantes outils \u00e9lectriques les petits v\u00e9hicules \u00e9lectriques actionneurs convoyeurs appareils \u00e9lectrom\u00e9nagers entra\u00eenements industriels g\u00e9n\u00e9raux Pour ces applications, il peut \u00eatre plus important de conna\u00eetre le secteur de commutation approximatif que l\u2019angle exact de l\u2019arbre. Limites des capteurs \u00e0 effet Hall Les capteurs \u00e0 effet Hall fournissent des informations de position relativement grossi\u00e8res. Dans un syst\u00e8me BLDC classique \u00e0 six pas, les \u00e9tats des capteurs \u00e0 effet Hall indiquent principalement au contr\u00f4leur quel secteur de commutation occupe le rotor. Ils ne fournissent pas la r\u00e9solution angulaire fine attendue d\u2019un dispositif de r\u00e9troaction d\u2019asservissement. Cela peut devenir perceptible lorsque l\u2019application n\u00e9cessite une rotation \u00e0 basse vitesse extr\u00eamement fluide ou un contr\u00f4le de position pr\u00e9cis. Les syst\u00e8mes \u00e0 effet Hall introduisent \u00e9galement des composants physiques dans le moteur. Les capteurs doivent \u00eatre correctement positionn\u00e9s, raccord\u00e9s et prot\u00e9g\u00e9s contre la temp\u00e9rature, les vibrations, l\u2019humidit\u00e9, la contamination et les interf\u00e9rences \u00e9lectriques. Leur alignement est \u00e9galement important. Un capteur \u00e0 effet Hall mal positionn\u00e9 peut d\u00e9caler le calage de commutation et r\u00e9duire les performances du moteur, m\u00eame si celui-ci est m\u00e9caniquement en bon \u00e9tat. 2. Commande par codeur Un codeur fournit des informations bien plus d\u00e9taill\u00e9es sur le mouvement de l\u2019arbre ou du rotor. Selon sa conception, un codeur peut fournir la position, la vitesse, la direction et parfois l\u2019angle absolu de l\u2019arbre. Parmi les options courantes, on trouve les codeurs optiques incr\u00e9mentaux, les codeurs magn\u00e9tiques et les codeurs absolus. Pour les applications o\u00f9 le moteur fait partie d\u2019un syst\u00e8me de contr\u00f4le de mouvement plut\u00f4t que d\u2019\u00eatre simplement une source d\u2019\u00e9nergie rotative, ces informations suppl\u00e9mentaires peuvent s\u2019av\u00e9rer extr\u00eamement pr\u00e9cieuses. Pourquoi les codeurs offrent-ils un meilleur contr\u00f4le du mouvement ? Prenons l\u2019exemple d\u2019une articulation robotique. Il ne suffit pas de savoir que le rotor se trouve quelque part \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un secteur de commutation \u00e9lectrique de 60 degr\u00e9s. Le contr\u00f4leur peut avoir besoin de savoir exactement de combien l\u2019articulation s\u2019est d\u00e9plac\u00e9e, si elle a atteint la position command\u00e9e et \u00e0 quelle vitesse elle s\u2019approche de la cible. Un codeur rend cela possible. Un retour de position \u00e0 plus haute r\u00e9solution permet : une r\u00e9gulation pr\u00e9cise de la vitesse un positionnement pr\u00e9cis un mouvement fluide \u00e0 basse vitesse une servocommande une r\u00e9gulation de couple en boucle ferm\u00e9e acc\u00e9l\u00e9ration et d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration rapides meilleure correction des perturbations C&#8217;est pourquoi on trouve couramment des codeurs en robotique, dans les machines \u00e0 commande num\u00e9rique (CNC), les \u00e9quipements d&#8217;automatisation, les servomoteurs, les actionneurs de pr\u00e9cision et d&#8217;autres syst\u00e8mes de contr\u00f4le de mouvement. Une r\u00e9solution plus \u00e9lev\u00e9e ne garantit pas automatiquement de meilleures performances Une erreur courante dans la conception des syst\u00e8mes moteurs consiste \u00e0 supposer qu\u2019une r\u00e9solution plus \u00e9lev\u00e9e du codeur garantit syst\u00e9matiquement une meilleure performance de la machine. Ce n\u2019est pas le cas. 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