Comment fonctionne un moteur pas à pas?

Comment fonctionne un moteur pas à pas?

Pilote de moteur pas à pas

Les moteurs pas à pas sont commandés par des impulsions électriques. L’arbre de ces moteurs tourne dans un angle fixe, par intermittence. Maintenant, comment contrôle-t-on leur vitesse ? Cette page fournit une explication simple sur la façon de contrôler la vitesse des moteurs pas à pas.

Les moteurs pas à pas sont des moteurs qui tournent par pas intermittents fixes. Le mouvement de l’aiguille des secondes d’une horloge analogique est un exemple familier de cette caractéristique dans la pratique. L’angle et la vitesse de rotation des moteurs pas à pas peuvent être contrôlés de manière simple et précise au moyen d’impulsions d’entrée. Cette capacité est mise à profit dans un large éventail d’équipements et de dispositifs électroniques.

Bien qu’ils soient simples à contrôler, les moteurs pas à pas ne supportent pas bien les changements soudains de charge. Leur conception les rend également sensibles aux vibrations et au bruit. Toutefois, ces défauts ne sont pas fatals et peuvent être surmontés par un contrôle approprié.

Les moteurs pas à pas sont contrôlés en boucle ouverte. Cela signifie que la commande est effectuée par le passage unidirectionnel des signaux de commande du contrôleur de niveau supérieur au moteur. Cela rend la commande des moteurs pas à pas très simple, éliminant le besoin de capteurs et de rétroaction.

Animation du moteur pas à pas

Un moteur pas à pas est un moteur à courant continu sans balais qui convertit les impulsions électriques en mouvement mécanique. Chaque impulsion correspond à une rotation du ROTOR (partie mobile du moteur) d’un petit angle (pas). Par exemple, si le moteur pas à pas a 200 pas par tour, après avoir donné 50 impulsions, il fera un quart de tour. La fréquence et la séquence affectent le sens de rotation et sa vitesse.

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Les moteurs pas à pas sont souvent utilisés dans des dispositifs qui exigent une grande précision. Vous pouvez les trouver dans les fraiseuses CNC, les imprimantes 3D, les robots dans les usines, les scanners ou les lecteurs de CD/DVD (si vous êtes assez vieux pour vous en souvenir). Les steppers sont des appareils vraiment reconnaissants et agréables qui trouveront sûrement une place dans beaucoup de vos projets. Ils sont également très faciles à contrôler, comme je vais essayer de vous le montrer dans cet article.

Un moteur pas à pas est un moteur DC sans balais. Comme je l’ai mentionné précédemment, il est alimenté par des impulsions électriques, qui sont converties en mouvement rotatif. La rotation n’est pas régulière comme avec les moteurs CC classiques. Une rotation complète de 360 degrés est constituée d’un certain nombre (dépendant de la construction) d’étapes. Cela permet de faire tourner l’arbre avec précision sans aucun retour d’information. Aucun encodeur n’est donc nécessaire.

Moteur pas à pas 28byj-48

Ce guide fait partie de notre Hub Automatisation Industrielle où vous pouvez en découvrir davantage sur l’IA, l’automatisation et le contrôle.Dans ce guide, nous allons avoir un bref aperçu du fonctionnement exact d’un moteur pas à pas, avant de nous pencher sur certains des exemples les plus courants disponibles sur le marché, et sur les nombreux types de rôles quotidiens auxquels ils sont le mieux adaptés.

Un moteur pas à pas est un type de moteur DC synchrone sans balais qui, contrairement à de nombreux autres types de moteurs électriques standard, ne se contente pas de tourner en continu pendant un nombre arbitraire de tours jusqu’à ce que la tension DC qui lui est appliquée soit coupée.

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Les moteurs pas à pas sont plutôt un type de dispositif d’entrée-sortie numérique permettant un démarrage et un arrêt de précision. Ils sont construits de manière à ce que le courant qui les traverse touche une série de bobines disposées en phases, qui peuvent être mises sous tension et hors tension en séquence rapide. Cela permet au moteur de tourner d’une fraction de tour à la fois – et ces phases individuelles prédéterminées constituent ce que nous appelons des “étapes”.

Un moteur pas à pas est conçu pour décomposer une seule rotation complète en un certain nombre de rotations partielles beaucoup plus petites (et essentiellement égales). À des fins pratiques, celles-ci peuvent être utilisées pour demander au moteur pas à pas de se déplacer selon des degrés ou des angles de rotation définis. Le résultat final est qu’un moteur pas à pas peut être utilisé pour transmettre des mouvements très précis à des pièces mécaniques qui exigent un haut degré de précision.

Moteur pas à pas arduino

Les moteurs pas à pas sont constitués d’un arbre rotatif à aimant permanent, appelé rotor, et d’électroaimants sur la partie stationnaire qui entoure le moteur, appelée stator. La figure 1 illustre une rotation complète d’un moteur pas à pas. À la position 1, nous pouvons voir que le rotor commence au niveau de l’électroaimant supérieur, qui est actuellement actif (une tension lui est appliquée). Pour déplacer le rotor dans le sens des aiguilles d’une montre (CW), l’électro-aimant supérieur est désactivé et l’électro-aimant droit est activé, ce qui fait que le rotor se déplace de 90 degrés CW, en s’alignant sur l’aimant actif. Ce processus est répété de la même manière pour les électroaimants sud et ouest jusqu’à ce que nous atteignions à nouveau la position de départ.

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Dans l’exemple ci-dessus, nous avons utilisé un moteur avec une résolution de 90 degrés à des fins de démonstration. En réalité, il ne s’agit pas d’un moteur très pratique pour la plupart des applications. La résolution moyenne d’un moteur pas à pas – le nombre de degrés tournés par impulsion – est beaucoup plus élevée que cela. Par exemple, un moteur ayant une résolution de 5 degrés déplace son rotor de 5 degrés par pas, ce qui nécessite 72 impulsions (pas) pour effectuer une rotation complète de 360 degrés.