Qu'est-ce qu'un moteur pas à pas ?

Une utilisation courante du moteur pas à pas se trouve dans les imprimantes d'ordinateur domestiques, ainsi que dans les moteurs qui font tourner les disques durs ou les lecteurs CD-ROM. Dans l'imprimante, le moteur pas à pas fait avancer et reculer le papier et déplace la tête d'impression sur la surface du papier. Dans le disque dur ou le lecteur CD-ROM, le moteur fait tourner le disque avec précision pour que la tête de lecture/écriture puisse placer l'information exactement au bon endroit pour le stockage et l'exécution de vos programmes favoris.

Fonctionnement

Un moteur pas à pas peut tourner dans les deux sens, horaire ou antihoraire. La tension qui contrôle la vitesse du moteur est généralement du courant continu (CC). Faire varier la tension CC aux bornes des enroulements du moteur fait également varier la vitesse. Vous pouvez remarquer ce phénomène lorsque vous entendez le lecteur CD-ROM ou le disque dur accélérer ou ralentir : c'est le contrôleur de vitesse du moteur pas à pas qui est à l'œuvre.

Types

Le moteur pas à pas intègre des positions ou des pas, également appelés impulsions. Un moteur pas à pas est classé selon le nombre d'impulsions par tour complet intégrées dans ses enroulements. Ce sont ces enroulements qui créent les ondes magnétiques provoquant la rotation du moteur. Les impulsions correspondent à la position du moteur lors de sa rotation sur 360 degrés. Un moteur pas à pas peut avoir une résolution de 1000 pas par tour, ce qui signifie qu'il existe 1000 points de détection de position pour chaque tour complet de l'arbre moteur.

Caractéristiques

Un moteur pas à pas peut également être caractérisé non seulement par le nombre d'impulsions par tour, mais aussi par sa valeur de couple. Le couple est exprimé en pouces-livres ou en pieds-livres. Un moteur de 12 pouces-livres peut soulever 12 livres à 1 pouce du centre de l'arbre, ou 1 livre à 12 pouces du centre. Une valeur de 12 pouces-livres équivaut à 1 pied-livre.

Identification

Un moteur pas à pas peut aussi être défini par sa tension de contrôle. Cette tension, ou puissance d'impulsion, est ce qui fait tourner le moteur. La tension CC est en fait pulsée plusieurs fois par seconde pour faire avancer le moteur. Une tension pulsée positive peut faire tourner le moteur dans le sens horaire, tandis qu'une tension pulsée négative le fera tourner dans le sens antihoraire. Faire varier la tension permet de réguler la vitesse.

Effets

Imaginez l'arbre de sortie du moteur pas à pas fixé sur le cadran d'une horloge, relié à l'aiguille des heures. Le moteur démarre toujours à la position 12 heures. S'il est alimenté en 24 V CC avec une résolution de 1000 impulsions par tour, le contrôle du signal de commande produira les effets suivants : à pleine vitesse (24 V CC), le moteur effectue un tour complet. Si le contrôleur délivre 12 V CC à 500 impulsions, le moteur effectuera un demi-tour à demi-vitesse jusqu'à la position 6 heures. En appliquant un signal de -12 V CC à 500 impulsions, il reviendra à la position 12 heures.

Considérations

Envoyer un signal de commande de 24 V CC avec 10 000 impulsions fera tourner le moteur à pleine vitesse sur 10 tours complets. Chaque impulsion est comptée avec précision par le contrôleur. Quelle que soit la direction du moteur, si le contrôleur est aussi rapide que le moteur, il connaîtra toujours la position exacte de l'arbre de sortie. Cela permet au moteur pas à pas de fonctionner en continu dans les deux sens, avec une position connue pour lire ou écrire précisément des informations sur un disque dur ou un CD-ROM.