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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
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