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2 introduction: Le moteur pas à pas est un moteur qui tourne en fonction des impulsions électriques reçues dans ses bobinages. L'angle de rotation minimal entre deux modifications des impulsions électriques s'appelle un pas. On caractérise un moteur par le nombre de pas par tour (c'est à dire pour 360°). Les valeurs courantes sont 48, 100 ou 200 pas par tour.

Définition: un moteur pas à pas est un actionneur électromagnétique permettant une converssion d’énergie électrique (impulsion électrique) en énergie mécanique de rotation proportionnelle.

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Historique: Le moteur pas à pas fut inventé en 1936 par Marius Lavet, un ingénieur français des Arts et Métiers, pour l'industrie horlogère.

Principe de foctionnement Principe de foctionnement

7 Le moteur pas à pas, représenté à droite, est constitué d'un rotor aimanté (en gris) avec deux pôles, Nord et Sud, ainsi que d'un double-stator (une partie en bleu, l'autre en vert) : à chacune de ces deux parties, est associé un bobinage avec un point milieu et deux phases ; en alimentant l'une ou l'autre des phases, on peut ainsi inverser l'aimantation au niveau du stator correspondant. Comme le montre l'animation, une rotation s'effectue en quatre étapes, reprises dans ce qui suit. La flèche noire représente l'aiguille d'une boussole qui serait disposée en place et lieu du rotor ; elle indique l'orientation du champ magnétique (elle pointe vers le nord, qui attire donc le pôle Sud du rotor) et se décale alors d'un quart de tour à chaque étape.

8 Etape 1 - position 1 Premier bobinage (stator bleu) : - Phase 1 (inter gauche) non alimentée. - Phase 2 (inter droit) alimentée. Second bobinage (stator vert) : - Phase 1 (inter gauche) alimentée. - Phase 2 (inter droit) non alimentée.

9 Etape 2 - position 2 Premier bobinage : - Phase 1 alimentée. - Phase 2 non alimentée. Second bobinage : - Phase 1 alimentée. - Phase 2 non alimentée

10 Etape 3 - position 3 Premier bobinage : - Phase 1 alimentée. - Phase 2 non alimentée. Second bobinage : - Phase 1 non alimentée. - Phase 2 alimentée.

11 Etape 4 - position 4 Premier bobinage : - Phase 1 non alimentée. - Phase 2 alimentée. Second bobinage : - Phase 1 non alimentée. - Phase 2 alimentée.

Différents types des moteurs pas à pas

Moteur à réluctance variable : rotor à encoches en fer doux se positionnant dans la direction de la plus faible réluctance. Couple faible, bonne résolution, pas couple résiduel hors tension.

Moteur à aimants permanents : Les moteurs à aimants permanents sont semblables aux moteurs à réluctance variable, sauf que le rotor possède des pôles NORD et SUD. À cause des aimants permanents, le rotor reste freiné à sa dernière position lorsque le bloc d'alimentation cesse de fournir des impulsions.

Moteurs unipolaire et bipolaire  Un moteur est dit unipolaire (commutation unidirectionnelle) lorsqu’un enroulement crée toujours un pole de meme nom, la polarisation de l’enroulement est unique.  Un moteur est dit bipolaire (commutation bidirectionnelle) lorsqu’un enroulement crée soit un pole Nord, soit un pole Sud selon le sens du courant.

17 Il va de soi que les schémas présentés ont simplement pour but de faire comprendre le principe de fonctionnement du moteur pas à pas à 4 phases ; dans la réalité, les moteurs sont constitués d'une succession d'alternance de pôles.

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Application: L'usage le plus connu du grand public est dans les imprimantes, les scanner et les platines vinyle de DJ. les dispositifs où l'on souhaite faire du contrôle de vitesse ou de position en boucle ouverte, typiquement dans les systèmes de positionnement et d'indexation. système de positionnement sur machine industrielle et machine-outil.

Conclusion: Grand nombre de pas par tour Grande densité de couple (vitesse faible) Fort couple à basse vitesse Positionnement statique Fiabilité Faible puissance Faible rendement

Fin de la réprésentation Fin de la réprésentation Merci pour votre attention