moteurs pas à pasLes moteurs pas à pas figurent parmi les plus complexes à piloter actuellement disponibles. Leur grande précision de déplacement, leur haute résolution et leur mouvement fluide nécessitent généralement une personnalisation pour atteindre des performances optimales dans des applications spécifiques.applicationsLes caractéristiques de conception personnalisées courantes, telles que les schémas d'enroulement du stator, les configurations d'arbre, les carters sur mesure et les roulements spécialisés, rendent la conception et la fabrication des moteurs pas à pas extrêmement complexes. Il est possible de concevoir des moteurs adaptés à l'application, plutôt que l'inverse, et les moteurs de conception flexible peuvent occuper un espace minimal. Les micromoteurs pas à pas sont difficiles à concevoir et à fabriquer et ne peuvent souvent pas rivaliser avec les moteurs de plus grande taille.micromoteurs pas à pasOffrant une approche de conception unique et grâce à l'avènement de la technologie des moteurs pas à pas hybrides, les micromoteurs commencent à être utilisés dans les dispositifs médicaux et l'automatisation de laboratoire, notamment pour des applications exigeant une haute précision telles que les micropompes, le dosage et le contrôle des fluides, les vannes à pincement et la commande de capteurs optiques. Les micromoteurs pas à pas peuvent même être intégrés à des outils électroportatifs, comme les pipettes électroniques, où l'intégration des moteurs pas à pas hybrides était auparavant impossible.
La miniaturisation est une préoccupation constante pour de nombreux secteurs et constitue l'une des principales tendances de ces dernières années. Utilisés en production, en test ou pour une utilisation quotidienne en laboratoire, les systèmes de mouvement et de positionnement nécessitent des moteurs plus petits et plus puissants. L'industrie des moteurs conçoit et fabrique des moteurs pas à pas de petite taille depuis longtemps, mais il n'existe toujours pas de moteurs suffisamment petits pour de nombreuses applications. Lorsqu'ils sont suffisamment petits, leurs spécifications sont souvent insuffisantes, notamment en termes de couple ou de vitesse, ce qui les rend inadaptés au marché. L'alternative, malheureusement, consiste à utiliser un moteur pas à pas de grande taille et à miniaturiser tous les autres composants, souvent à l'aide de supports spéciaux et de fixations supplémentaires. La commande de mouvement dans un espace aussi réduit est extrêmement complexe, obligeant les ingénieurs à faire des compromis sur l'architecture spatiale du dispositif.
Les moteurs CC sans balais standard sont structurellement et mécaniquement autoportants. Le rotor est suspendu à l'intérieur du stator par des flasques à chaque extrémité, et les périphériques à fixer sont généralement boulonnés à ces flasques, qui représentent facilement jusqu'à 50 % de la longueur totale du moteur. Les moteurs sans carter réduisent les déchets et les redondances en éliminant le besoin de supports, plaques ou fixations supplémentaires. Tous les supports structurels et mécaniques nécessaires à la conception peuvent être intégrés directement à l'intérieur du moteur. L'avantage est que le stator et le rotor peuvent être parfaitement intégrés au système, ce qui réduit l'encombrement sans compromettre les performances.
La miniaturisation des moteurs pas à pas est complexe et leurs performances sont directement liées à leur taille. La réduction de la taille du châssis diminue l'espace disponible pour les aimants du rotor et les enroulements, ce qui influe non seulement sur le couple maximal disponible, mais aussi sur la vitesse de fonctionnement. Les tentatives précédentes de conception d'un moteur pas à pas hybride au format NEMA 6 ont majoritairement échoué, démontrant ainsi que ce format est trop petit pour offrir des performances exploitables. Forte de son expérience en conception sur mesure et de son expertise pluridisciplinaire, l'industrie des moteurs a réussi à développer une technologie de moteur pas à pas hybride qui avait échoué dans d'autres domaines. Le moteur pas à pas de type NEMA 6 offre non seulement un couple dynamique important à haute vitesse, mais aussi une grande précision.
Avec un moteur à aimant permanent classique de 20 pas par tour (soit un angle de pas de 18°), contre 3,46° pour un moteur à aimant permanent, ce moteur offre une résolution 5,7 fois supérieure. Cette résolution accrue se traduit directement par une précision supérieure, faisant de lui un moteur pas à pas hybride. Grâce à cette variation d'angle de pas et à la conception à faible inertie du rotor, ce moteur est capable de générer un couple dynamique supérieur à 28 g à des vitesses approchant les 8 000 tr/min, offrant des performances similaires à celles d'un moteur CC sans balais standard. L'augmentation de l'angle de pas, de 1,8° à 3,46°, permet d'obtenir un couple de maintien presque deux fois supérieur à celui du modèle concurrent le plus proche. Avec un couple de maintien pouvant atteindre 56 g/po, ce couple est presque quatre fois supérieur à celui d'un moteur pas à pas à aimant permanent conventionnel de même taille (jusqu'à 14 g/po).
Conclusion
micromoteurs pas à pasLes micromoteurs pas à pas peuvent être utilisés dans divers secteurs exigeant une conception compacte et une grande précision, notamment dans le domaine médical où ils s'avèrent plus économiques, des urgences au chevet du patient, en passant par les équipements de laboratoire. On observe actuellement un fort intérêt pour les pipettes manuelles. Les micromoteurs pas à pas offrent la haute résolution nécessaire à la distribution précise de produits chimiques et présentent un couple et une qualité supérieurs aux autres produits comparables du marché. Pour les laboratoires, ils constituent la référence en matière de qualité. Leur format compact en fait la solution idéale, qu'il s'agisse d'un bras robotisé ou d'une simple platine XYZ : faciles à interfacer, ils peuvent fonctionner en boucle ouverte ou fermée.
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Date de publication : 28 mars 2023