Vous comprendrez la terminologie des moteurs pas à pas en lisant ceci !

Bobinage partiel entre deux prises centrales de fil, ou entre deux fils (en l'absence de prise centrale).

Angle de rotation du moteur à vide, lorsque deux phases voisines sont excitées

Le taux demoteur pas à pasmouvement de pas continu.

Le couple maximal que l'arbre peut supporter sans rotation continue, lorsque les fils conducteurs sont déconnectés.

Le couple statique maximal que l'arbre d'unmoteur pas à pasAlimenté par le courant nominal, il peut supporter une rotation sans excitation continue.

Les fréquences d'impulsions maximales que le moteur pas à pas excité peut démarrer avec une certaine charge et sans désynchronisation.

Les fréquences d'impulsion maximales que le moteur pas à pas excité entraînant une certaine charge peut atteindre et maintenir sans désynchronisation.

Le couple maximal que le moteur pas à pas excité peut démarrer à une certaine fréquence d'impulsions sans se désynchroniser.

Le couple maximal qu'un moteur pas à pas, entraîné dans des conditions prescrites et à une certaine fréquence d'impulsions, peut supporter sans se désynchroniser.

La plage de fréquence d'impulsions dans laquelle le moteur pas à pas avec charge prescrite peut démarrer, s'arrêter ou inverser son fonctionnement, et maintenir l'absence de désynchronisation.

La tension de crête mesurée aux bornes d'une phase, lorsque l'arbre du moteur tourne à une vitesse constante de 1000 tr/min.

Différence entre les angles (positions) intégrés théoriques et réels.

Différence entre l'angle théorique et l'angle réel à une étape.

Différence entre les positions d'arrêt pour le sens horaire et antihoraire.

Le circuit de commande à courant constant par hacheur est un mode de commande offrant de meilleures performances et largement répandu actuellement. Son principe de base est de maintenir l'intensité nominale de l'enroulement de phase conducteur, que…moteur pas à pasLe dispositif est en état verrouillé ou fonctionne à basse ou haute fréquence. La figure ci-dessous représente le schéma d'un circuit de commande de courant constant par hacheur. Seul le circuit de commande d'une phase est représenté, les autres phases étant identiques. L'activation/désactivation de l'enroulement de phase est commandée conjointement par les transistors VT1 et VT2. L'émetteur de VT2 est connecté à une résistance d'échantillonnage R, et la chute de tension à ses bornes est proportionnelle au courant I de l'enroulement de phase.

Lorsque l'impulsion de commande UI atteint un niveau haut, les transistors VT1 et VT2 sont activés et l'alimentation CC alimente l'enroulement. Du fait de l'inductance de l'enroulement, la tension aux bornes de la résistance d'échantillonnage R augmente progressivement. Lorsque la tension de consigne Ua est dépassée, le comparateur passe à l'état bas, ce qui entraîne la mise à l'état bas de la grille. VT1 est alors bloqué et l'alimentation CC est coupée. Lorsque la tension aux bornes de la résistance d'échantillonnage R redescend en dessous de la tension de consigne Ua, le comparateur et la grille passent à l'état haut, VT1 est réactivé et l'alimentation CC alimente à nouveau l'enroulement. Ce processus se répète, stabilisant ainsi le courant dans l'enroulement de phase à une valeur déterminée par la tension de consigne Ua.

Lorsqu'on utilise un variateur de tension constante, la tension d'alimentation correspond à la tension nominale du moteur et reste constante. Les variateurs de tension constante sont plus simples et moins coûteux que les variateurs de courant constant, qui régulent la tension d'alimentation pour fournir un courant constant au moteur. Dans un variateur de tension constante, la résistance du circuit limite le courant maximal, et l'inductance du moteur limite la vitesse de montée du courant. À basse vitesse, la résistance est le facteur limitant la génération de courant (et de couple). Le moteur offre un bon couple et un bon contrôle de position, et fonctionne de manière fluide. Cependant, à mesure que la vitesse du moteur augmente, l'inductance et le temps de montée du courant empêchent ce dernier d'atteindre sa valeur cible. De plus, l'augmentation de la vitesse du moteur entraîne une augmentation de la force contre-électromotrice (FCEM), ce qui signifie qu'une plus grande partie de la tension d'alimentation est utilisée uniquement pour compenser cette FCEM. Par conséquent, le principal inconvénient du variateur de tension constante est la chute rapide du couple produit à une vitesse relativement basse du moteur pas à pas.

Le circuit de commande d'un moteur pas à pas bipolaire est illustré à la figure 2. Il utilise huit transistors pour piloter deux groupes de phases. Ce circuit peut alimenter simultanément des moteurs pas à pas à quatre ou six fils. Bien que le moteur à quatre fils ne puisse utiliser que le circuit de commande bipolaire, celui-ci permet de réduire considérablement les coûts de production en série. Le nombre de transistors d'un circuit de commande bipolaire est deux fois supérieur à celui d'un circuit unipolaire. Les quatre transistors de poids faible sont généralement pilotés directement par un microcontrôleur, tandis que le transistor de poids fort nécessite un circuit de commande plus onéreux. Le transistor du circuit bipolaire ne supporte que la tension du moteur ; il est donc inutile d'utiliser un circuit de limitation comme dans le circuit unipolaire.

 

Les circuits de commande unipolaires et bipolaires sont les plus couramment utilisés pour les moteurs pas à pas. Le circuit unipolaire utilise quatre transistors pour piloter les deux phases du moteur. La structure de l'enroulement du stator comprend deux jeux de bobines avec prises intermédiaires (la prise intermédiaire de la bobine AC est O, celle de la bobine BD est m). Le moteur possède six fils au total, connectés à l'extérieur. Si le côté AC n'est pas alimenté (extrémité BD), le flux magnétique généré par les deux bobines au niveau du pôle magnétique s'annulerait, entraînant une simple usure du cuivre. Comme il s'agit en réalité d'un moteur biphasé à six fils (les enroulements AC et BD étant monophasés), on pourrait le qualifier de moteur pas à pas biphasé à six fils (cinq fils étant connectés aux deux phases communes).

En monophasé, l'enroulement alimenté n'est que d'une seule phase. La commutation séquentielle du courant de phase génère l'angle de rotation (différentes machines électriques : 18°, 15°, 7,5° et 5° ; moteur mixte : 1,8° et 0,9°). La valeur de 1,8° est utilisée comme référence pour cette méthode d'excitation. La réponse de l'angle de rotation est modulée par chaque impulsion. Une fréquence trop élevée peut entraîner un obsolescence.

Excitation biphasée : courant de circulation simultané biphasé, utilise également une méthode de commutation des courants de phase tour à tour, l’angle d’incrémentation de la seconde phase est de 1,8 degré, le courant total des deux sections est 2 fois supérieur et la fréquence de démarrage maximale augmente, permettant d’obtenir une vitesse élevée et des performances accrues.

Excitation 1-2 : Cette méthode consiste à alterner une excitation monophasée et une excitation biphasée, avec un courant de démarrage commuté à chaque étape. L’angle de pas est de 0,9 degré, le courant d’excitation est élevé et les performances sont excellentes. La fréquence de démarrage maximale est également élevée. Ce type d’excitation est communément appelé commande à excitation à mi-chemin.