Commandes des moteurs pas à pas

Pour les explication suivantes, nous prendrons l'exemple du moteur 17HM15-0904S. La fiche technique indique :

• Alimentation (tension) : 5,4 V
• Inductance par phase : 12 mH
• Résistance par phase : 6 Ω
• Courant par phase : 0,9 A
• Nombre de pas : 400

Les bobines d'un moteur pas à pas peuvent être modélisée électriquement par :

• Une résistance et une inductance, celles de la bobine
• Une source de tension, tension générée par la rotation de l'aimant du moteur

TODO : Schema elec

Les fiches techniques des moteurs pas à pas indique souvent une tension d'alimentation. Cette tension est la tension à ne pas dépasser s'il n'y pas de régulation de courant. Un moteur pas à pas n'est pas sensible à la tension, mais au courant qui traverse ses bobines. En prenant garde à ce courant, il est possible d'ignorer la tension indiquée.

Dans notre cas, la tension indiquée est celle qui créerait un courant de 0,9A dans la bobine qui a une résistance de 6 Ω. 0,9 A * 6 Ω = 5,4 V

Dans un moteur pas à pas, le couple fourni est proportionnel au courant. Voici le courant obtenu si on alimente le moteur en exemple avec sa tension d'alimentation nominale :

La moitié du couple est atteint au bout de 2 ms. 90% du couple au bout de 4 ms (approximativement).

Que se passe-t-il si nous faisons tourner à 1 tr/s ?

• 400 pas par tour
• 400 pas par secondes
• 1 pas toutes les 2,5ms

Ce qui veut dire qu'à chaque pas, une bobine ne sera alimentée que 2,5 ms. Autant dire que sur ces 2,5 ms, le couple moyen est inférieur à 50% du couple.

En faisant passer l'alimentation de 5,4V à 24V, nous obtenons une réponse plus rapide, le courant nominal (0,9A) est atteint en 0,5 ms (contre plus de 4 ms précédemment).

Le problème, c'est que le courant va se stabiliser à 4 A, soit plus de 4 fois le couple nominal. Il faut s'attendre à une détérioration rapide du moteur.