Électronique de commande des moteurs pas à pas
07/01/2000
 Patrick ABATI 
Liste des cours


moteur pas à pas
moteur pas à pas
moteur pas à pas

Étude du courant dans un enroulement (phase) du moteur

équation

Solution générale de l'équation sans second membre:
équation

Solution particulière de l'équation avec second membre:
équation

Solution générale de l'équation avec second membre:
équation
Détermination de la constante K2:
équation


Équation finale

équation
équation
équation

i

 


Réduction de la constante de temps

    On constate que la constante de temps t = L/r peut être diminuée par l'addition d'une résistance r' en série avec l'enroulement. Cependant, la valeur du courant (régime permanent) est réduite. Le couple moteur est donc diminué. Pour le rétablir, il faut augmenter la tension d'alimentation du moteur.

Exemple avec r' = r -> tt /2 et E' = 2*E

résistance

    On constate que la vitesse de montée du courant dans l'enroulement est plus élevée avec une résistance additionnelle r'. Le couple moteur s'établit donc plus rapidement. Les performances du moteur (fréquence maximale d'arrêt - démarrage et fréquence maximale de survitesse) sont considérablement améliorées. Cependant, la résistance additionnelle dissipe inutilement une puissance E²/r'.

La commande par hacheur permet d'améliorer le rendement.

 


Commande par hacheur

hacheur

    La phase est alimentée sous la tension E' > E. Le courant peut donc atteindre en régime établi la valeur E'/r, largement supérieure au courant nominal E/r. Il y a risque d'échauffement important du moteur, voire de destruction.

    Le rôle du hacheur (transistor T) est de limiter le courant à la valeur nominale. La mesure du courant est faite par un shunt s. Le comparateur C bloque le transistor si le courant est supérieur à la référence. Il y a alors " roue librage " par la diode D. Lorsque le courant est inférieur à la référence, le comparateur C sature à nouveau le transistor...

    Le courant peut donc être régulé autour de sa valeur nominale E/r. Sa vitesse de montée est considérablement augmentée. Les performances en fréquence (arrêt - démarrage, survitesse) du moteur sont donc largement améliorées.

    Le rendement du montage est supérieur au montage avec résistance additionnelle.

 

 

Commande unipolaire

Chaque enroulement est toujours alimenté sous la même polarité
uni
 
Variante 1 :
commande par pas entiers
une seule phase alimentée à la fois
sens anti - horaire
Position
T1
T2
T3
T4
variante 1
1
1
0
0
0
2
0
0
1
0
3
0
1
0
0
4
0
0
0
1
 
Variante 2 :
commande par pas entiers
deux phases alimentées en même temps
(augmentation du couple moteur)
sens anti - horaire
Position
T1
T2
T3
T4
variante 2
1
1
0
1
0
2
0
1
1
0
3
0
1
0
1
4
1
0
0
1
 
  Variante 3 :
commande par demi - pas
(double le nombre de pas par tour)
sens anti-horaire
Position
T1
T2
T3
T4
variante 3
1
1
0
0
0
2
1
0
1
0
3
0
0
1
0
4
0
1
1
0
5
0
1
0
0
6
0
1
0
1
7
0
0
0
1
8
1
0
0
1
 
uni

 

 

Commande bipolaire
Elle permet d'augmenter le couple moteur, par utilisation de la totalité des enroulements
bi
 
Variante 1 :
commande par pas entiers
sens anti - horaire
Position
T1
T2
T3
T4
T'1
T'2
T'3
T'4
variante 1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
2
0
0
1
1
1
1
0
0
3
0
0
1
1
0
0
1
1
4
1
1
0
0
0
0
1
1
 
Variante 2 :
commande par demi - pas
sens anti-horaire
Position
T1
T2
T3
T4
T'1
T'2
T'3
T'4
variante 2
1
1
1
0
0
1
1
0
0
2
0
0
0
0
1
1
0
0
3
0
0
1
1
1
1
0
0
4
0
0
1
1
0
0
0
0
5
0
0
1
1
0
0
1
1
6
0
0
0
0
0
0
1
1
7
1
1
0
0
0
0
1
1
8
1
1
0
0
0
0
0
0
 
bi

Voir aussi
Les moteurs pas à pas
Animation flash

 Arduino 
Moteur pas à pas piloté par ULN2003
Moteur pas à pas piloté par L298