Principe du Moteur Pas à Pas

1 . Généralités:

Les moteurs pas à pas permettent de réaliser un positionnement précis à partir d’une commande simple et peu coûteuse. Leur champ d’application est très vaste ( montre à aiguille à quartz, lecteur de disquette...) et touche beaucoup de domaines pour les entraînements à faible puissance.

Contrairement à l’ensemble des autres moteurs, le comportement du moteur pas à pas est de type numérique: c’est à dire qu’il fonctionne par impulsions tout ou rien.

La plupart des actionneurs, qu’ils soient électriques ou hydrauliques fournissent un couple ou une vitesse qui est fonction du niveau d’entrée de leur système de commande.

Avec le moteur pas à pas, il suffit d’envoyer une impulsion pour le faire tourner d’un pas. Si ces impulsions sont envoyées à fréquence fixe le moteur tourne à vitesse constante.

A une impulsion d’entrée correspond un changement d’état (commutation) sur l’alimentation des enroulements du moteur ce qui entraîne la rotation d’un pas de q°.

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C’ est un moteur de type incrémental

2 . Principe:

2.1 Schématisation:

Le moteur pas à pas peut être schématisé de la façon suivante:

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Le rotor est constitué par un aimant permanent.
Le stator est constitué de deux électro-aimants dont on peut inverser le sens du champ.

2.2 Présentation d’un électro-aimant:

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L’inversion des polarités de l'alimentation permet l’inversion des polarités de l'électro-aimant

2.3 Étude du fonctionnement du moteur:

L’alimentation des 2 bobinages pour obtenir un tour complet est le suivant:

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Nous constatons que les pas sont de 90 degrés. Ce moteur est donc un moteur 4 pas

Nous constatons également que le moteur tourne dans ce cas dans le sens horaire

Inversion du sens de rotation:

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L'iversion du sens de rotation est obtenu par l'inversion des polarités d'un électro-aimant.

Conclusions:

Ce type de moteur à aimants permanents présente l’avantage d’avoir un couple de maintient à arrêt lorsqu’il n’est pas alimenté.

En pratique, on trouve des moteurs PAS à PAS dont le nombre de pas par tour varie de 4 à 200 pas. L’accroissement du nombres de pas est obtenu par accroissement du nombre de pôles au rotor

Cette multiplication peut aussi se faire électriquement (dans certaines limites).

2.4 Transformation du moteur 4 pas en un moteur 8 pas:fonctionnement en ½ pas

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Nous voyons qu’en jouant sur la combinaison des connections, il est possible de doubler le nombre de pas du moteur. Ainsi certains moteurs 200 pas par tour peuvent effectivement tourner à 400 pas par tour.