Principio di funzionamento del motore passo-passo

Un motore passo-passo è un attuatore che converte i segnali di impulsi elettrici nel corrispondente spostamento angolare o lineare, noto anche come motore a impulsi. Il suo principio di funzionamento principale si basa sull'induzione elettromagnetica. Controllando la sequenza di eccitazione degli avvolgimenti dello statore attraverso un driver, viene generato un campo magnetico rotante, che guida il rotore a muoversi ad angoli fissi.

 

Meccanismo di lavoro fondamentale
Conversione elettromagnetica: quando gli avvolgimenti dello statore sono energizzati, viene generato un campo magnetico per attrarre i magneti permanenti o i poli dentati del rotore, convertendo l'energia elettrica in energia meccanica. La variazione della riluttanza magnetica attraverso il traferro genera una coppia elettromagnetica.

 

Movimento a passi: per ciascun segnale di impulso in ingresso, il rotore ruota di un angolo di passo fisso, rendendo lo spostamento angolare in uscita proporzionale al numero di impulsi in ingresso.

 

Controllo della direzione: modificando la sequenza di fase dell'energizzazione dell'avvolgimento (ad esempio, da A-B-C-D a D-C-B-A), è possibile invertire la direzione di rotazione del motore.

 

Caratteristiche e precisione del controllo
Controllo ad anello-aperto: in condizioni di non-sovraccarico, la velocità del motore e la posizione di arresto dipendono solo dalla frequenza e dal numero di segnali di impulso, non influenzati dalle variazioni di carico.

 

Nessun errore cumulativo: il motore presenta solo errori periodici e nessun errore cumulativo. L'errore dell'angolo di passo è generalmente compreso tra il 5% e il 15%, rendendolo adatto per un controllo preciso della posizione.

 

Modalità di guida: supporta le modalità-passo completo, mezzo-passo e micro-passo. Il controllo della suddivisione può ridurre l'angolo di passo (ad esempio, 1,8 gradi suddivisi in 0,9 gradi), migliorando la fluidità e la precisione del funzionamento.

 

Tipi comuni
Riluttanza variabile: il rotore non ha magneti permanenti e ruota in base ai cambiamenti della riluttanza magnetica.

Magnete permanente: il rotore è un magnete permanente che fornisce una coppia maggiore.

Ibrido: combina le caratteristiche di entrambi, offrendo alta precisione e coppia elevata, ed è il più utilizzato.