Raisons du blocage du moteur pas à pas

Lorsqu'un moteur pas à pas reste bloqué, cela indique un couple insuffisant même lorsque le moteur et son pilote ne sont pas endommagés. Lorsque le moteur pas à pas est fixé en place, les principaux facteurs affectant le couple sont la vitesse et le courant. La caractéristique des moteurs pas à pas est que le couple diminue à mesure que la vitesse augmente et que le courant diminue.

Les moteurs pas à pas sont contrôlés par des signaux numériques, et si le système de contrôle génère trop d'impulsions en très peu de temps, ce qui signifie une fréquence d'impulsion élevée, le moteur pas à pas peut caler. Pour résoudre ce problème, une approche d’accélération et de décélération est nécessaire. Il s’agit d’augmenter progressivement la fréquence d’impulsion lors du démarrage du moteur et de la diminuer lors du ralentissement, communément appelée méthode « accélération et décélération ».

Causes du décrochage du moteur pas à pas

La vitesse d'un moteur pas à pas est déterminée par la variation des signaux d'impulsion d'entrée. En théorie, fournir une impulsion au pilote fait tourner le moteur pas à pas d'un angle de pas (ou d'un angle de pas de subdivision pendant le micropas). En pratique, si le signal d'impulsion change trop rapidement, le moteur pas à pas, en raison de l'effet d'amortissement de la force contre-électromotrice interne, ne peut pas suivre les changements de signal, ce qui entraîne des blocages et des pas manqués. Par conséquent, lors du démarrage à grande vitesse, une méthode d'accélération à fréquence d'impulsion est utilisée et lors de l'arrêt, il doit y avoir un processus de décélération pour assurer un contrôle précis du positionnement du moteur pas à pas. Les principes d'accélération et de décélération sont les mêmes. Le processus d'accélération est illustré dans l'exemple suivant :

Pendant le processus d'accélération, une courbe de fréquence est formée par la fréquence de base (inférieure à la fréquence maximale de démarrage direct du moteur pas à pas) et la fréquence de pas (fréquence augmentant progressivement). La fréquence pas à pas fait référence à la fréquence à laquelle la fréquence du moteur pas à pas augmente progressivement par rapport à la fréquence de base. Cette fréquence ne doit pas être trop élevée pour éviter les décrochages et les pas manqués. Les courbes d'accélération et de décélération sont généralement des courbes exponentielles ou des courbes exponentielles finement réglées. Il peut s'agir également de courbes linéaires ou sinusoïdales, entre autres. À l’aide d’un microcontrôleur ou d’un PLC, le contrôle de l’accélération et de la décélération peut être réalisé. Pour différentes charges et vitesses, il est essentiel de sélectionner des fréquences de base et de pas appropriées pour obtenir des résultats de contrôle optimaux. Dans la programmation logicielle des courbes exponentielles, la constante de temps est calculée et stockée dans la mémoire de l'ordinateur, indiquant la sélection pendant le fonctionnement. En règle générale, le temps complet d'accélération et de décélération des moteurs pas à pas est de 300 ms ou plus. Si des temps d'accélération et de décélération trop courts sont utilisés, il devient difficile d'obtenir une rotation à grande vitesse pour la plupart des moteurs pas à pas.

Un arrêt soudain du moteur n’indique pas nécessairement un calage ; tous les moteurs, y compris les moteurs pas à pas, ont une vitesse maximale. Lorsque la vitesse dépasse la vitesse maximale du moteur pas à pas, le moteur s'arrête soudainement.

L'amplitude du courant affecte le couple : un courant plus élevé entraîne un couple plus élevé. Cependant, une augmentation du courant entraîne également un échauffement plus important du moteur. Par conséquent, le courant est généralement ajusté au minimum nécessaire pour obtenir un couple suffisant. Si le moteur génère toujours une chaleur excessive dans ces conditions, il peut être nécessaire de passer à un moteur pas à pas avec un couple plus important.