Types et caractéristiques des moteurs pas à pas

Les moteurs pas à pas peuvent être classés en trois types principaux en fonction de leurs formes structurelles : les moteurs à réluctance variable (VR), à aimant permanent (PM) et pas à pas hybride (HS). Les performances opérationnelles des moteurs pas à pas sont étroitement liées à leurs méthodes de contrôle, qui peuvent être classées en trois types : les systèmes de contrôle en boucle ouverte, les systèmes de contrôle en boucle fermée et les systèmes de contrôle en boucle semi-fermée. Dans les applications pratiques, les systèmes de contrôle en boucle semi-fermée sont généralement classés en systèmes en boucle ouverte ou en boucle fermée.

Réluctance variable : les moteurs pas à pas à réluctance variable ont des enroulements sur le stator et un rotor constitués de matériaux magnétiques doux. Ils se caractérisent par une structure simple, un faible coût et un petit angle de pas, atteignant généralement 1,2°. Cependant, ils présentent de mauvaises performances dynamiques, un faible rendement, une génération de chaleur importante et des problèmes de fiabilité.

Aimant permanent : les moteurs pas à pas à aimant permanent ont un rotor en matériau à aimant permanent et le nombre de pôles du rotor correspond à celui du stator. Ils offrent de bonnes performances dynamiques et un couple de sortie élevé, mais ils souffrent d'une précision moindre, avec un angle de pas plus grand (généralement 7,5° ou 15°).

Hybride : les moteurs pas à pas hybrides combinent les avantages des moteurs à réluctance variable et à aimant permanent. Ils comportent des enroulements multiphasés sur le stator et utilisent un matériau à aimant permanent sur le rotor, incorporant plusieurs petites dents sur le rotor et le stator pour améliorer la précision des pas. Les moteurs hybrides offrent un couple de sortie élevé, de bonnes performances dynamiques, un petit angle de pas, mais ont une structure plus complexe et un coût relativement plus élevé.

Lorsqu'ils sont classés selon l'enroulement du stator, les moteurs pas à pas sont disponibles en séries biphasées, triphasées et cinq phases. Le plus populaire est le moteur pas à pas hybride biphasé, qui détient plus de 97% de part de marché en raison de sa rentabilité et de ses excellentes performances avec les pilotes de subdivision. Ce moteur a un angle de pas de base de 1,8°/pas, qui peut être réduit à 0,9° avec des pilotes demi-pas et subdivisé jusqu'à 256 fois (0,007°/micropas) avec des pilotes de subdivision. En raison de facteurs tels que la friction et la précision de fabrication, la précision réelle du contrôle est légèrement inférieure. Le même moteur pas à pas peut être associé à différents pilotes de subdivision pour ajuster la précision et les performances.

Moteurs pas à pas

Caractéristiques des moteurs pas à pas

Avantages :

1. Excellente réponse start-stop et marche arrière.
2. L'angle de rotation est proportionnel au nombre d'impulsions.
3. Large plage de vitesse car la vitesse est proportionnelle à la fréquence d'impulsion.
4. Couple maximum lorsque le moteur est à l'arrêt (lorsque les enroulements sont alimentés).
5. Positionnement précis et mouvements répétitifs grâce à une faible accumulation d'erreurs entre les étapes (3-5% par étape).
6. La réponse est déterminée uniquement par des impulsions d'entrée numériques, permettant un contrôle en boucle ouverte, simplifiant la structure du moteur et les coûts de contrôle.
7. Une rotation synchrone lente est obtenue en connectant directement la charge à l'arbre du moteur.
8. Haute fiabilité grâce à l'absence de balais, et la durée de vie du moteur dépend uniquement de la durée de vie des roulements.

Désavantages:

1. Difficile de fonctionner à des vitesses élevées.
2. Il est difficile d'obtenir un couple important.
3. Risque de résonance s'il n'est pas correctement contrôlé.
4. Sujet à perdre des pas en cas de surcharge, provoquant des vibrations et du bruit à grande vitesse.
5. Aucun avantage en termes de volume et de poids, avec une faible efficacité énergétique.

N'hésitez pas à me faire savoir si vous avez des préférences particulières ou des ajustements que vous souhaiteriez !