MOTEURS Pas à pas

Moteurs pas à pas

Les axes numériques intégrés sont composés d’un moteur pas-à-pas et une électronique de commande en boucle fermée (codeur de position intégré).

Les moteurs pas à pas

Les moteurs pas à pas sont des entraînements électriques qui permettent à l’arbre de se déplacer selon des angles bien définis par le rotor.

Par conséquent, les moteurs pas à pas, également appelés steppers, sont non seulement capables de déplacer des éléments connectés mais également de les maintenir dans une position donnée, contrairement aux types de moteur.

La particularité des moteurs pas à pas est qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser d’autres composants tels que des codeurs rotatifs ou des capteurs pour positionner l’arbre. Vos positions sont déjà intégrées dans le moteur.

Par conséquent, ils sont plus faciles à utiliser qu’une combinaison de moteurs et de capteurs de position.

Cas d'usage du moteur pas à pas

Les moteurs pas à pas sont utilisés pour les mouvements rotatifs qui nécessitent de petits angles de pas et des positions précises. En robotique, par exemple, ils assurent un mouvement précis pour les tâches de pick-and-place car ils permettent un contrôle précis.  De plus, en raison de leur fiabilité et de leur positionnement précis, ils peuvent également être utilisés dans de nombreux autres domaines : machines-outils, ainsi que dans l’automatisation, la médecine ou l’automobile.

Il existe différentes variantes de moteurs pas à pas, mais toutes se ressemblent :

Par conséquent, il existe des moteurs à aimants permanents et des moteurs à réluctance ou une combinaison des deux, c’est-à-dire des moteurs pas à pas hybrides. Cependant, leurs principes de fonctionnement de base sont les mêmes. Les enroulements alimentés les uns après les autres créent un champ magnétique qui stimule le mouvement de rotation du rotor ou le maintien précisément à un angle donné.

Comment les différents entraînements sont-ils structurés ?

Pour les moteurs pas à pas à réluctance, le rotor est constitué d’un noyau denté flexible. Ces moteurs sont relativement bon marché, ont des angles de pas précis et conviennent à des vitesses plus élevées, mais ils ont un couple relativement faible.

Un moteur hybride combine les avantages des deux moteurs mentionnés précédemment. Ici, le rotor est formé d’aimants permanents axiaux à calottes dentées décalées les unes des autres de sorte que les pôles nord et sud alternent. Grâce à cette structure, ils atteignent un couple élevé avec des angles de pas petits et précis.

Les moteurs pas à pas à aimants permanents fonctionnent presque en sens inverse. Ils ont un aimant permanent magnétique radial cylindrique comme rotor. Par conséquent, la résolution de l’angle de pas est plus élevée car moins de bobines peuvent être installées, mais le moteur a un couple élevé pour cela.

Que faut-il regarder lors de l'achat d'un moteur pas à pas ?

Commande :

Les moteurs pas à pas peuvent utiliser des techniques de commande unipolaires ou bipolaires. Cela affecte différents aspects tels que la vitesse de rotation ou la connexion du moteur. Les moteurs pas à pas bipolaires peuvent générer des vitesses de rotation plus élevées en fonction du circuit et permettre un couple plus élevé que les moteurs unipolaires à vitesse inférieure. Mais pour cela, ils ont également des besoins en énergie plus élevés et des connexions plus complexes.

Précision :

Si on utilise un système « boucle ouverte », c’est-à-dire sans codeur, la précision dépend du nombre de pas par tour complet. Le nombre de pas est généralement compris entre 24 et 200 pas. Le nombre de pas est directement lié à l’angle de pas : par exemple, pour 200 pas, l’angle de pas est de 1,8 degrés.  La plupart des contrôleurs pas-à-pas permettent un pilotage en micropas amenant encore un gain en précision.

Indice de protection :

La classe de protection du moteur indique le domaine d’application dans lequel le variateur peut être utilisé à l’avenir. Le niveau de protection est généralement indiqué conformément à la norme IP internationale.

Commandes intégrés | astuce :

Les moteurs pas-à-pas avec électronique intégrée (MAC23, DMAC23, DMAC17 et uMAC17) implémentent une carte de commande et un codeur au plus près du moteur lui-même, ce qui peut simplifier grandement le câblage du système. Le codeur garantit la position du moteur à tout moment empêchant tout décrochage du moteur et permettant des vitesses de rotation bien plus élevées qu’un simple pilotage pas-à-pas en boucle ouverte. 

 Dans le domaine de la commande numérique par ordinateur (CNC), en particulier dans les processus automatisés, ceux-ci pourraient constituer une alternative ou un complément intéressant. 

Si un produit avec contrôle est sélectionné, il faut s’assurer que l’interface correspond.