Dans les équipements d'automatisation, les instruments de précision, les robots, et même les imprimantes 3D du quotidien et les appareils domestiques intelligents, les micromoteurs pas à pas jouent un rôle indispensable grâce à leur positionnement précis, leur contrôle simple et leur excellent rapport qualité-prix. Cependant, face à la multitude de produits disponibles sur le marché, comment choisir le micromoteur pas à pas le plus adapté à votre application ? Une compréhension approfondie de ses paramètres clés est la première étape d'un choix judicieux. Cet article propose une analyse détaillée de ces indicateurs clés pour vous aider à prendre des décisions éclairées.
1. Angle de pas
Définition:L'angle théorique de rotation d'un moteur pas à pas lors de la réception d'un signal d'impulsion est l'indicateur de précision le plus fondamental d'un moteur pas à pas.
Valeurs communes :Les angles de pas courants des micromoteurs pas à pas hybrides biphasés standard sont de 1,8° (200 pas par tour) et 0,9° (400 pas par tour). Des moteurs plus précis permettent d'atteindre des angles plus faibles (par exemple, 0,45°).
Résolution:Plus l'angle de pas est petit, plus l'angle du mouvement pas à pas du moteur est petit et plus la résolution de position théorique qui peut être obtenue est élevée.
Fonctionnement stable : à la même vitesse, un angle de pas plus petit signifie généralement un fonctionnement plus fluide (en particulier avec un entraînement à micro-pas).
Points de sélection :Choisissez le réglage en fonction de la distance de déplacement minimale requise ou des exigences de précision de positionnement de l'application. Pour les applications de haute précision, telles que les équipements optiques et les instruments de mesure de précision, il est nécessaire de choisir des angles de pas plus petits ou de recourir à une technologie d'entraînement à micro-pas.
2. Couple de maintien
Définition:Couple statique maximal qu'un moteur peut générer à son courant nominal et sous tension (sans rotation). L'unité est généralement le N·cm ou l'oz·po.
Importance:Il s'agit de l'indicateur principal permettant de mesurer la puissance d'un moteur, de déterminer la force externe à laquelle le moteur peut résister sans perdre de vitesse à l'arrêt et la charge qu'il peut entraîner au moment du démarrage/arrêt.
Impact:Directement lié à la charge et à la capacité d'accélération du moteur. Un couple insuffisant peut entraîner des difficultés de démarrage, une perte de couple pendant le fonctionnement, voire un calage.
Points de sélection :C'est l'un des principaux paramètres à prendre en compte lors du choix. Il est nécessaire de s'assurer que le couple de maintien du moteur est supérieur au couple statique maximal requis par la charge, et qu'une marge de sécurité suffisante est prévue (généralement recommandée entre 20 et 50 %). Tenez compte des exigences de frottement et d'accélération.
3. Courant de phase
Définition:Courant maximal (généralement valeur efficace) autorisé à traverser chaque enroulement de phase d'un moteur dans les conditions de fonctionnement nominales. Unité : ampère (A).
Importance:Détermine directement l'ampleur du couple que le moteur peut générer (le couple est approximativement proportionnel au courant) et l'augmentation de la température.
La relation avec la pulsion :C'est crucial ! Le moteur doit être équipé d'un variateur capable de fournir le courant de phase nominal (ou réglable à cette valeur). Un courant de commande insuffisant peut entraîner une diminution du couple de sortie du moteur ; un courant excessif peut griller le bobinage ou provoquer une surchauffe.
Points de sélection :Spécifiez clairement le couple requis pour l'application, sélectionnez le moteur de spécification de courant approprié en fonction de la courbe couple/courant du moteur et faites correspondre strictement la capacité de sortie de courant du pilote.
4. Résistance d'enroulement par phase et inductance d'enroulement par phase
Résistance (R) :
Définition:Résistance CC de chaque enroulement de phase. L'unité est l'ohm (Ω).
Impact:Affecte la tension d'alimentation du pilote (selon la loi d'Ohm : V = I * R) et les pertes cuivre (dégagement de chaleur, perte de puissance = I² * R). Plus la résistance est élevée, plus la tension requise à courant constant est élevée et plus le dégagement de chaleur est important.
Inductance (L) :
Définition:L'inductance de chaque enroulement de phase. Unité millihenry (mH).
Impact:L'inductance est essentielle pour des performances à haute vitesse. Elle peut freiner les variations rapides de courant. Plus l'inductance est importante, plus le courant monte et descend lentement, ce qui limite la capacité du moteur à atteindre son courant nominal à haute vitesse, entraînant une forte diminution du couple à haute vitesse (décroissance du couple).
Points de sélection :
Les moteurs à faible résistance et à faible inductance ont généralement de meilleures performances à grande vitesse, mais peuvent nécessiter des courants d'entraînement plus élevés ou des technologies d'entraînement plus complexes.
Les applications à grande vitesse (telles que les équipements de distribution et de numérisation à grande vitesse) doivent privilégier les moteurs à faible inductance.
Le pilote doit être capable de fournir une tension suffisamment élevée (généralement plusieurs fois la tension de « I R ») pour surmonter l'inductance et garantir que le courant puisse s'établir rapidement à des vitesses élevées.
5. Élévation de température et classe d'isolation
Augmentation de la température :
Définition:Différence entre la température du bobinage et la température ambiante d'un moteur après avoir atteint l'équilibre thermique au courant nominal et dans des conditions de fonctionnement spécifiques. Unité : °C.
Importance:Une augmentation excessive de la température peut accélérer le vieillissement de l'isolation, réduire les performances magnétiques, raccourcir la durée de vie du moteur et même provoquer des dysfonctionnements.
Niveau d'isolation :
Définition:La norme de niveau pour la résistance à la chaleur des matériaux d'isolation des enroulements du moteur (tels que le niveau B 130 ° C, le niveau F 155 ° C, le niveau H 180 ° C).
Importance:détermine la température de fonctionnement maximale admissible du moteur (température ambiante + élévation de température + marge du point chaud ≤ température du niveau d'isolation).
Points de sélection :
Comprendre la température environnementale de l’application.
Évaluer le cycle de service de l’application (fonctionnement continu ou intermittent).
Choisissez des moteurs présentant un niveau d'isolation suffisamment élevé pour garantir que la température des enroulements ne dépasse pas la limite supérieure du niveau d'isolation dans les conditions de fonctionnement et d'échauffement prévues. Une bonne conception de la dissipation thermique (avec notamment des dissipateurs thermiques et un refroidissement par air forcé) peut réduire efficacement l'échauffement.
6. Taille du moteur et méthode d'installation
Taille:Il s'agit principalement de la taille de la bride (normes NEMA telles que NEMA 6, NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17, ou dimensions métriques telles que 14 mm, 20 mm, 28 mm, 35 mm, 42 mm) et de la longueur du corps du moteur. La taille affecte directement le couple de sortie (généralement, plus la taille est grande et plus le corps est long, plus le couple est élevé).
NEMA6 (14 mm) :
NEMA8 (20 mm) :
NEMA11 (28 mm) :
