autosyn

Un autosyn est un type de synchro, un dispositif de couplage électromagnétique qui transmet la position angulaire entre deux arbres sans connexion mécanique. Alors qu'un synchro standard convertit la rotation d'un arbre en signaux électriques pour une indication ou un contrôle à distance, un autosyn va plus loin : il utilise un servomoteur pour faire tourner automatiquement son arbre de sortie afin qu'il corresponde à l'arbre d'entrée d'un autosyn distant, créant ainsi un système suiveur. Les deux unités sont câblées ensemble via trois fils de signal, et elles restent synchronisées tant que l'alimentation est appliquée.

L'autosyn se compose d'un rotor (un aimant permanent ou un électroaimant bobiné pour produire un champ magnétique tournant) et d'un stator avec trois bobines disposées à 120 degrés l'une de l'autre. Lorsque le rotor d'entrée tourne, il induit des tensions dans les bobines du stator dont l'amplitude et la phase dépendent de l'angle du rotor. Ces signaux voyagent le long d'un câble à trois fils jusqu'à l'unité réceptrice. Là, les tensions reçues entraînent un petit servomoteur qui fait tourner le rotor de sortie et sa charge mécanique jusqu'à ce que le motif de tension qu'il génère corresponde exactement au motif d'entrée, moment auquel le couple du moteur tombe à zéro.

Les systèmes autosyn sont apparus largement dans l'aviation et les équipements de conduite de tir militaire à partir des années 1930. Une configuration typique pouvait relier un indicateur de cap de compas d'avion au panneau de l'ingénieur de vol, ou coupler un cadran d'entraînement de tourelle de canon à sa position physique réelle. Les fréquences de fonctionnement courantes étaient de 50 Hz et 400 Hz, le 400 Hz étant préféré dans l'aérospatiale car des transformateurs plus petits et des temps de réponse plus rapides étaient possibles. Les autosyns de type résolveur standard fonctionnaient à faible puissance, ne produisant qu'un couple suffisant pour déplacer des aiguilles et des cadrans indicateurs légers ; des charges plus lourdes nécessitaient une amplification par servomoteur.

Modes de défaillance et dérive

Le jeu mécanique dans le réducteur du servomoteur et l'hystérésis magnétique dans le noyau du rotor produisent un décalage : l'arbre de sortie peut être en retard de quelques degrés par rapport à l'arbre d'entrée dans des conditions dynamiques, ou osciller (osciller autour de la position correcte) si le gain du servomoteur est réglé trop haut. Le frottement dans le mécanisme de sortie provoque également une erreur statique, en particulier lorsque le système est sollicité pour maintenir une position contre une force de ressort ou la gravité. Ces limitations ont rendu les autosyns inadaptés aux applications de précision nécessitant une précision supérieure à 0,5 degré sur de longues distances.

Les systèmes autosyn sont tombés en désuétude après les années 1970, car les codeurs angulaires numériques et les moteurs pas à pas sont devenus fiables et abordables. Quelques applications de niche dans l'aérospatiale et la navigation maritime les utilisent encore car ils ne nécessitent pas d'électronique, tolèrent bien les vibrations et continuent de fonctionner si l'alimentation fluctue. Les équivalents modernes utilisent des convertisseurs résolveur-numérique associés à des moteurs pas à pas ou des moteurs à courant continu sans balais, qui offrent une meilleure précision et aucune oscillation.