Moteurs pas à pas

Dans ce chapitre nous avons vu que les moteurs pas à pas sont conçus pour tourner par incréments discrets, d'une fraction de tour à la fois, lorsqu'ils sont alimentés par une série d'impulsions . Ils comprennent un stator à pôles saillants munis d'enroulements et d'un rotor également à pôles saillants, en fer doux ou à aimants permanents et comportant un nombre de pôles différent du stator. À chaque impulsion appliquée à un enroulement du stator, le rotor tourne d'un angle constant dont la valeur dépend du nombre de pôles du stator et du nombre de pôles du rotor. Selon la construction du rotor, on distingue trois types principaux de moteurs pas à pas : les moteurs à réluctance, les moteurs à aimants permanents et les moteurs hybrides . Les moteurs hybrides comportent deux armatures de fer doux à pôles saillants, enserrant un aimant permanent axial qui crée une alternance de pôles N et S .

Les enroulements du stator sont de type bipolaire (une bobine par pôle créant un pôle N ou S selon le sens du courant) ou unipolaire (deux bobines par pôle créant chacune un pôle qui a toujours la même polarité) . Ils sont excités à tour de rôle par une source de tension continue, à travers des commutateurs électroniques, généralement des transistors . L'excitation peut être de type ondulée (un seul groupe de bobines alimentées à la fois), de type standard (deux groupes de bobines alimentées en même temps) ou de type demi-pas (combinaison des deux modes précédents) . En mode de rotation normal (pas à pas), à cause de l'inertie du rotor, le déplacement du rotor produit par chaque impulsion prend un certain temps . Dans ce mode, il existe donc une limite supérieure à la fréquence des impulsions que l'on peut appliquer au stator. Si l'on continue à augmenter la fréquence des impulsions, le moteur fonctionne en survitesse, sans s'arrêter à chaque pas, mais tout en gardant le synchronisme avec les impulsions . Enfin nous avons vu que l'inductance des enroulements du stator limite le temps de montée et de descente des impulsions de courant, ce qui a pour effet de réduire le couple développé et la fréquence maximale des impulsions qu'on peut appliquer.Afin de réduire la constante de temps d'établissement du courant, on peut augmenter la résistance en série avec les enroulements et la tension d'alimentation . Pour éviter les pertes occasionnées par cette méthode on a aussi recours à une alimentation à deux niveaux de tension, combinée avec des interrupteurs à transistors et des diodes . ...

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