Commande d’actionneurs à l’aide d’un microprocesseur

8 Moteur pas-à-pas

Christian Koechli

Objectifs du cours

• Fonctionnement moteur pas-à-pas• Exemples de réalisation• Réalisation de la commande• Problèmes liés à la boucle ouverte• Asservissement

N

S

N

+

-

U0

+ -

U0

NNS

-

+

U0

N

N

S

-

+

U0

NN S

N

S

Classification

Fx = ½ dLbb/dx.ib2 + ½ dΛaa/dx.Θa2 + dLab/dx.ib.Θa

Réluctant polarisé (hybride)

Caractéristiques souhaitables

• Peu de couple réluctant (lié à l’aimant seul)

• Grand nombre de pas par tour

• Grande densité de couple (vitesse faible)

• Prix de production très faible

Exemple: moteur à griffes

Principe de fonctionnementN

N

N

N

N

N S

S

SS

S

S

Rotor à aimant

Moteur à griffes: fonctionnement

S N

I

Deuxième phase

Moteur à griffes

• Au moins 2 phases

• Simplicité de fabrication

• Limitation du flux /pertes fer

Exemple: moteur hybride

Moteur pas à pas hybride:rotor

Flux rotoriqueNNN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN N N N N N

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

NN

N

Déphasage des pôles du rotor

N

S

Stator

Flux Statorique

+

+

-

-

N N N N N N

N N N N N N

S S

S S

S S

S S

S S

S S

Flux Statorique

+

+

-

-

N N

S

S

N

N

N

N

Chemin du flux statorique

Chemin du flux rotorique

Génération du couple

Propriétés des moteurs de ce type (hybrides et à griffes)

• Nombre de pas par tour élevé (200 pour les solutions hybrides)

• Densité de couple élevée

• Bon-marché

• Pertes fers limitant la vitesse

Alimentation électronique

• 2* pont H

• Unipolaire= bobinage double

Alimentations électroniques: types

• 2 phases ON => plus de couple

• Milipas, micropas par modulation de la tension sur les phases

N

S

N

+

-

U0

+ -

U0

N

-

+

U0

N-

+

U0

N

Pont intégré L6206

Alimentation en boucle ouverte

• On impose la tension ou le courant

• Pas de capteur de position => on doit prendre de la marge

• Mauvais rendement / mauvaises performances dynamiques

• Alimentation en milli/micro pas ( 2 phases ON)

• Facile à implémenter => bon marché

Asservissement

• Détection de passage du pas (horlogerie)

• Adjonction d’un capteur (précis)

• Sensorless

Objectifs du TP

• Déplacement d’un moteur pas-à-pas à griffes avec vis pour suivre une consigne de position donnée par l’utilisateur sur le port série

• Table de commutation

• Lecture le la consigne et « réglage » de position dans l’interruption