D.L.B. Moteur pas à pas Sommaire Alimentation sous tension continue dun MPP Alimentation commandée...

D.L.B.Moteur pas à pas

Sommaire

• Alimentation sous tension continue d’un MPP

• Alimentation commandée d’un MPP

• Comparaison avec l’alimentation d’un moteur DC

• Moteur de principe

• Deux pôles magnétiques de signes opposés s’attirent

• Deux pôles magnétiques de mêmes signes se repoussent

• Pôles en fonction du sens du courant

• Commande une phase 1 à 4

• Commande une phase

• Résumé des commandes une phase

• Indétermination en commande une phase

• Rotation permanente à droite en commande une phase

• Rotation permanente à gauche en commande une phase

• Rotation en commande une phase

• Chronogramme en commande une phase : exemple 1

• Chronogramme en commande une phase : exemple 2

• Commande deux phases 1a à 4a

• Commande deux phases

• Résumé des commandes deux phases

• Indétermination en commande deux phases

• Chronogramme en commande deux phases : exemple 1

• Chronogramme en commande deux phases : exemple 2

• Commande en demi pas

• Résumé des commandes en demi pas

D.L.B.Moteur pas à pas

• Chronogramme en commande demi pas : exemple

• Commande en micro-pas

• Résumé des commandes en micro-pas

• Principe du moteur à 8 pas par tour

• Exemple de séquence de commande du moteur 8p/t

• Principe du moteur à 12 pas par tour

• Exemple de séquence de commande du moteur 12p/t

• Commande par alimentation bipolaire

• Commande par alimentation unipolaire

• Bobinage double

• Exemple de commande d’un moteur 4 phases

• Chronogramme d’un moteur 4 phases : exemple

• Repérage des phases d’un moteur 4 phases

• Structure du stator

• Moteur pas à pas à rotor non aimanté

• Un pôle magnétique attire une pièce magnétique

• Moteur pas à pas à rotor non aimanté

• Résumé des commandes d’un moteur à rotor non aimanté

• Chronogramme d’un moteur à rotor non aimanté : exemple

• Modèle électrique d’un bobinage de phase

• Allure du courant dans une phase du moteur

• Interruption du courant dans un bobinage

• Taille NEMA

• Courbe de couple

D.L.B.

Alimentation sous tension continue d’un MPP

Moteur pas à pas

GND - +

0 164 8 12

- +

0 164 8 12

D.L.B.

Alimentation commandée d’un MPP

Moteur pas à pas

VA

t

VB

t

VA

VB

D.L.B.

Comparaison avec l’alimentation d’un moteur DC

Moteur pas à pas

GND - +

0 164 8 12

- +

0 164 8 12

D.L.B.

Moteur de principe

Moteur pas à pas

Rotor

Bobine B

Bobine A

D.L.B.

Deux pôles magnétiques de signes opposés s’attirent

Moteur pas à pas

F F

D.L.B.

Deux pôles magnétiques de mêmes signes se repoussent

Moteur pas à pas

F F

D.L.B.

Pôles en fonction du sens du courant

Moteur pas à pas

D.L.B.

Commande une phase 1

Moteur pas à pas

VA>0VB=0

D.L.B.

Commande une phase 2

Moteur pas à pas

VA=0VB>0

D.L.B.

Commande une phase 3

Moteur pas à pas

VA<0VB=0

D.L.B.

Commande une phase 4

Moteur pas à pas

VA=0VB<0

D.L.B.Moteur pas à pas

1234Commande une phase

D.L.B.

Résumé des commandes une phase

Moteur pas à pas

– : alimentation négative

Cde 1 2 3 4 1 VA + 0 – 0 + VB 0 + 0 – 0

+ : alimentation positive

D.L.B.

Résumé des commandes une phase

Moteur pas à pas

Cde 1 2 3 4 1 VA + 0 – 0 + VB 0 + 0 – 0

– : alimentation négative

+ : alimentation positive

D.L.B.

Indétermination en commande une phase

Moteur pas à pas

VA>0VB=0

?

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

D.L.B.

Rotation permanente à droite en commande une phase

Moteur pas à pas

D D D D D D D D D D D

1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2

D.L.B.

Rotation permanente à gauche en commande une phase

Moteur pas à pas

G G G G G G G G G G G

4 3 2 1 4 3 4 1 2 3 2 1

D.L.B.

Rotation en commande une phase

Moteur pas à pas

G G G G G D D D D G G

Cde 1 2 3 4 1 VA + 0 – 0 + VB 0 + 0 – 0

12VA

(V)

-12

0

12VB

(V)

-12

0

t

t

D.L.B.

Chronogramme en commande une phase : exemple 1

Moteur pas à pas

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

D D D D D D D D D D D

Cde 1 2 3 4 1 VA + 0 – 0 + VB 0 + 0 – 0

12VA

(V)

-12

0

12VB

(V)

-12

0

t

t

D.L.B.

Chronogramme en commande une phase : exemple 2

Moteur pas à pas

4 3 2 1 4 3 4 1 2 3 2 2

G G G G G D D D D G

D.L.B.

Commande deux phases 1a

Moteur pas à pas

VA>0VB>0

D.L.B.

Commande deux phases 2a

Moteur pas à pas

VA<0VB>0

D.L.B.

Commande deux phases 3a

Moteur pas à pas

VA<0VB<0

D.L.B.

Commande deux phases 4a

Moteur pas à pas

VA>0VB<0

D.L.B.Moteur pas à pas

1a2a3a4aCommande deux phases

D.L.B.

Résumé des commandes deux phases

Moteur pas à pas

– : alimentation négative

+ : alimentation positive

Cde 1a 2a 3a 4a 1a VA + – – + + VB + + – – +

D.L.B.

Résumé des commandes deux phases

Moteur pas à pas

– : alimentation négative

+ : alimentation positive

Cde 1a 2a 3a 4a 1a VA + – – + + VB + + – – +

D.L.B.

Indétermination en commande deux phases

Moteur pas à pas

VA>0VB>0

?

Cde 1a 2a 3a 4a VA + – – + VB + + – –

12VA

(V)

-12

0

12VB

(V)

-12

0

t

t

D.L.B.

Chronogramme en commande deux phases : exemple 1

Moteur pas à pas

1a 2a 3a 4a 1a 2a 3a 4a 1a 2a 3a 4a

D D D D D D D D D D D

Cde 1a 2a 3a 4a VA + – – + VB + + – –

12VA

(V)

-12

0

12VB

(V)

-12

0

t

t

D.L.B.

Chronogramme en commande deux phases : exemple 2

Moteur pas à pas

4a 3a 2a 1a 4a 3a 4a 1a 2a 3a 2a 2a

G G G G G D D D D G

D.L.B.Moteur pas à pas

11a22a33a44aCommande en demi pas

D.L.B.

Résumé des commandes en demi pas

Moteur pas à pas

Cde 1 1a 2 2a 3 3a 4 4a 1 VA + + 0 – – – 0 + + VB 0 + + + 0 – – – 0

– : alimentation négative

+ : alimentation positive

D.L.B.

Résumé des commandes en demi pas

Moteur pas à pas

Cde 1 1a 2 2a 3 3a 4 4a 1 VA + + 0 – – – 0 + + VB 0 + + + 0 – – – 0

– : alimentation négative

+ : alimentation positive

Cde 1 1a 2 2a 3 3a 4 4a VA + + 0 – – – 0 + VB 0 + + + 0 – – –

12VA

(V)

-12

0

12VB

(V)

-12

0

t

t

D.L.B.

Chronogramme en commande demi pas : exemple

Moteur pas à pas

1 1a 2 2a 3 3a 4 4a 1 1a 2 2a

D D D D D D D D D D D

D.L.B.Moteur pas à pas

11a1b22a2b33a3b44a4b

Commande en micro-pas

Exemple

+1 : VMAX x 1

+2/3 : VMAX x 2/3

+1/3 : VMAX x 1/3

-1/3 : -VMAX x 1/3

-2/3 : -VMAX x 2/3

-1 : -VMAX

D.L.B.

Résumé des commandes en micro-pas

Moteur pas à pas

Cde 1 1a 1b 2 2a 2b 3 3a 3b 4 4a 4b

VA +1 +2 3

+1 3

0 –1 3

–2 3

–1 –2 3

–1 3

0 +1 3

+2 3

VB 0 +1

3 +2 3

+1 +2 3

+1 3

0 –1 3

–2 3

–1 –2 3

–1 3

Exemple

D.L.B.

Résumé des commandes en micro-pas

Moteur pas à pas

+1 : VMAX x 1

+2/3 : VMAX x 2/3

+1/3 : VMAX x 1/3

-1/3 : -VMAX x 1/3

-2/3 : -VMAX x 2/3

-1 : -VMAX

Cde 1 1a 1b 2 2a 2b 3 3a 3b 4 4a 4b

VA +1 +2 3

+1 3

0 –1 3

–2 3

–1 –2 3

–1 3

0 +1 3

+2 3

VB 0 +1

3 +2 3

+1 +2 3

+1 3

0 –1 3

–2 3

–1 –2 3

–1 3

Exemple

D.L.B.

Principe du moteur à 8 pas par tour

Moteur pas à pas

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

D.L.B.

Exemple de séquence de commande du moteur 8p/t

Moteur pas à pas

D D D D D D D D D D D

D.L.B.

Principe du moteur à 12 pas par tour

Moteur pas à pas

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

D.L.B.

Exemple de séquence de commande du moteur 12p/t

Moteur pas à pas

D D D D D D D D D D D

D.L.B.

Commande par alimentation bipolaire

Moteur pas à pas

VA

VP–

VP+

Q1

Q2

VB

VP–

VP+

Q3

Q4

Q1 Q2 VA Q3 Q4 VB F O VP+ F O VP+ O F VP– O F VP– O O 0* X O 0* F F F F

D.L.B.

Commande par alimentation bipolaire

Moteur pas à pas

VA

VP–

VP+

Q1

Q2

Q1 Q2 VA F O VP+ O F VP– O O 0* F F

D.L.B.

Commande par alimentation unipolaire

Moteur pas à pas

Q1 Q2 Q3 Q4 VA Q5 Q6 Q7 Q8 VB F O O F VP F O O F VP O F F O –VP O F F O –VP X O X O 0* X O X O 0* O X O X 0* O X O X 0* F F X X F F X X

X X F F X X F F

VA

VP

Q1

Q2

VP

Q3

Q4

VB

VP

Q5

Q6

VP

Q7

Q8

D.L.B.

Commande par alimentation unipolaire

Moteur pas à pas

VA

VP+

Q1

Q2

VP+

Q3

Q4

Q1 Q2 Q3 Q4 VA F O O F VP O F F O –VP X O X O 0* O X O X 0* F F X X X X F F

D.L.B.

Bobinage double

Moteur pas à pas

VA-=0VA+=VP

A+ M A-

D.L.B.

Bobinage double

Moteur pas à pas

VA-= VPVA+=0

A+ M A-

D.L.B.

Exemple de commande d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

Cde 1 2 3 4 1 VA+ VP 0 0 0 VP VB+ 0 VP 0 0 0 VA– 0 0 VP 0 0 VB– 0 0 0 VP 0

VA+

VP

Q1

VP

Q2

VA-

A+ A-M

VB+

VP

Q3

VP

Q4

VB-

B+ B-M

Cde 1 2 3 4 1 VA+ VP 0 0 0 VP VB+ 0 VP 0 0 0 VA– 0 0 VP 0 0 VB– 0 0 0 VP 0

D.L.B.

Chronogramme d’un moteur 4 phases : exemple

Moteur pas à pas

12VA+

(V) 0

12VB+

(V) 0

12VA-

(V) 0

12VB-

(V) 0

t

t

t

t

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

D D D D D D D D D D D

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

Y

X

Z

W

V

U

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

XY ZY Z

50 50

COM V/ A

VY ZU W

50 50

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

XY ZY Z

50 50

COM V/ A

VY ZU W

50 50

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

XY ZY Z

50 50

COM V/ A

VY ZU W

50 50

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

XY ZY Z

50 50

COM V/ A

VY ZU W

50 50

D.L.B.

Repérage des phases d’un moteur 4 phases

Moteur pas à pas

XY ZY Z

50 50

COM V/ A

VY ZU W

50 50

D.L.B.

Structure du stator

Moteur pas à pas

VA

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA

VC 0

VB

Rotor

D.L.B.

Un pôle magnétique attire une pièce magnétique

Moteur pas à pas

F F

D.L.B.

Un pôle magnétique attire une pièce magnétique

Moteur pas à pas

F F

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA 0VC=0

VB=0

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA=0VC=0

VB 0

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA=0VC 0

VB = 0

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA 0VC=0

VB=0

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA=0VC=0

VB 0

B

D.L.B.

Moteur pas à pas à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

A

C

VA=0VC 0

VB = 0

D.L.B.

Résumé des commandes d’un moteur à rotor non aimanté

Moteur pas à pas

0 : bobine non alimentée

0 : bobine alimentée

Cde 1 2 3 1 VA 0 0 0 0 VB 0 0 0 0 VC 0 0 0 0

Cde 1 2 3 VA 0 0 0 VB 0 0 0 VC 0 0 0

D.L.B.

Chronogramme d’un moteur à rotor non aimanté : exemple

Moteur pas à pas

12VA

(V) 0

12VB

(V) 0

12VC

(V) 0

t

t

t

1 2 3 1 2 3 2 1 2 3 2 1

D D D D D G G D D G G

D.L.B.

Modèle électrique d’un bobinage de phase

Moteur pas à pas

VB

VA

LR i

12VA

(V)

-12

0

VA/RIA

- VA/R

0

t

t

D.L.B.

Allure du courant dans une phase du moteur

Moteur pas à pas

D.L.B.

Allure du courant dans une phase du moteur

Moteur pas à pas

t = L/R

IA

0

= L/R

IA0

VA/R

D.L.B.

Interruption du courant dans un bobinage

Moteur pas à pas

R L i

D.L.B.

Taille NEMA

Moteur pas à pas

34 23 23NEMA

17

3cm

D.L.B.

Courbe de couple

Moteur pas à pas

Couple (ici en milliNewton x mètre)

Fréquence de commande d'une phase