MPàP = commande d'axe en boucle ouverte Nombre de pas / tour Angle de pas Fréquence Vitesse angulaire N p

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1 G. Pnson - Physqe Applqée Moter pas à pas - C35 / C35 - Moter pas à pas (MPàP) MPàP = commande d'axe en bocle overte ombre de pas / tor Angle de pas Fréqence Vtesse anglare p θ = 360 ( ) f = nb pas / seconde n = f trs/s p nombres d'enrolements types de modes de fonctonnement phases (almentaton bpolare) 4 phases (almentaton npolare) à amant permanent à rélctance varable hybrde par pas par dem-pas p Consttton - MPàP à lsse amanté ombre de pas : p = 4 p où : p nb pares de pôles Valers corantes : 4, 48 pas (a-delà, très dffcle à fabrqer). carcasse axe exemple moter PaP : - pas - amant permanent, - phases - 3 pares de pôles bobne (resp. ) (resp. ) crct magnétqe rolement à blles crcts magnétqes en pegnes décalés d n pôle en matéra magnétqe amanté mltpolare p = 4x3 = pas θ = 360/ = 30 (resp. ) bobne (resp. ) IB

2 G. Pnson - Physqe Applqée Moter pas à pas - C35 / Fonctonnement (moter bpolare en mode " phase à la fos") : er pas : les pôles d sont placés devant les dents amantées d crct magnétqe de la bobne almentée sos ne tenson (la bobne est déconnectée) ème pas : les pôles d vennent se placer devant les dents amantées d crct magnétqe de la bobne (la bobne est déconnectée) 3ème pas : les pôles d se placent devant les dents amantées d crct magnétqe de la bobne almentée sos ne tenson (lors d er pas, ces dents étaent orentées ) etc... ve en cope : crcts magnétqes bobnes et pas pas pas nc sens de rotaton B B (nc : non connecté) - MPaP à avec dentre, amanté (moter hybrde) o non (moter à rélctance varable) xemple : moter hybrde carcasse rolement à blles axe ombre de pas : - MPàP hybrde : p = 4 d où : d nb de dents sr n dem- - MPàP à rélctance varable : p = p d p d où : d nb de dents a p nb de pares de pôles qes Valers corantes : 00, 00, 400 pas MPàP le + tlsé Valers corantes : à 00 pas Pe tlsé dans l'ndstre Fonctonnement : le se place de façon à rendre la rélctance (cf C3) d crct magnétqe mnmale, c-à-d à rendre maxmal le flx q y crcle. IB

3 G. Pnson - Physqe Applqée Moter pas à pas - C35 / 3 Caractérstqes MPàP à amant permanent à rélctance varable hybrde coût économqe élevé élevé résolton moyenne bonne gd nb de pas/tor cople élevé fable élevé pssance qq 0 W qq W jsq'à kw nconvénent nb pas assez fable la poston n'est pas conservée s on cope l'almentaton Commande d'axe de pssance spérere asservssement de poston à MCC (cf C3)! Modèle électrqe - chéma et crct de commande : Moter npolare A B C D Doble pont en "H" por moter bpolare A B B D B C - Tableax de commande por moter bpolare ("" = O ; "0" = OFF) phase à la fos phases à la fos mode "dem-pas" 3 4 A B C D A 0 0 B 0 0 C 0 0 D A B C D axe d temps Les ordres de commande sont générés par n système nmérqe. Après le 4ème pas (resp. 8ème pas), on recommence la lectre d tablea à la ère colonne. Tensons de commande : phase à la fos phases à la fos B B B B IB

4 G. Pnson - Physqe Applqée Moter pas à pas - C35 / 4 Por nverser le sens de rotaton, l sfft de changer le sens de lectre des tableax. - tablssement d corant Par son prncpe de fonctonnement, n MPàP ne connaît qe des régmes transtores, q sont cex d'n crct RL (n enrolement) soms à des échelon de tensons. Por dmner la constante de temps L/r, on pet ajoter ne résstance externe en sére. Dans ce cas, l fat agmenter la tenson d'almentaton por obtenr le même corant. xemple : on se place dans le cas d'n MPàP relé à ne almentaton bpolare par n pont en H et fonctonnant en mode " phases à la fos". L'mplson de tenson délvrée vat ±. On sppose qe le crct se charge (resp se décharge) complètement pendant la drée de cette mplson. La condton ntale est : I(0) = /r. sans résstance extérere avec résstance extérere : permet de τ f r L R r L I 0 = r I 0 = ' r + R avec ' > I 0 I τ 0 τ (t) = t r e τ avec τ = L t (t) = e τ' avec τ'= L r r + R r + R < τ Converson electromécanqe - A l'arrêt : les bobnes étant almentées, le cople est maxmal. a valer C max est appelée cople de manten. Le corant vat : I 0 = /r. B : le cople est fos pls grand en mode " phases à la fos" q'en mode "ne sele phase almentée à la fos". e pas confondre avec le cople de détente, q est le cople mesré à l'arrêt qand les bobnes ne sont pas almentées (non nl selement s MPàP à amant permanent). A l'arrêt, le corant est maxmal. Traversant la résstance r d'n enrolement, l entraîne des pertes Jole ( P J = ri 0 par enrolement) : contrarement ax atres types de moter, c'est à l'arrêt qe ce moter chaffe le pls! - n marche : à hate fréqence le crct RL n'a pls le temps de se charger et de se décharger complètement. Donc qand la fréqence f agmente, la valer effcace d corant dmne, ans qe le cople : +/r + exemple en mode phases à la fos /r Le cople fnt par s'annler a-delà d'ne fréqence maxmale de fonctonnement. IB

5 G. Pnson - Physqe Applqée Moter pas à pas - C35 / 5 Fonctonnement statqe L'allre de la caractérstqe de cople (donnée en foncton de f ) se dédt des consdératons q πf précèdent. lle a grossèrement la forme d'ne cosnsoïde C = C m cos, où f max est la f max fréqence maxmale de démarrage à vde. C /C m zone nterdte (non fonctonnement) corbe lmte d arrêt-démarrage zone de démarrage et de fonctonnement en marche-arrêt zone de fonctonnement en srvtesse f / f max Ces corbes ne sont qe théorqes, car les caractérstqes cople-vtesse dépendent étrotement d système de commande tlsé et de l'nerte de la charge, et non pas d moter sel. Fonctonnement dynamqe θ fonctonnement en srvtesse : d n pas à l atre, le ne pet se stablser arrêt-démarrage avec perte de pas θ fonctonnement en marche-arrêt : le s amortt entre chaqe pas ; démarrage et arrêt d moter sans perte de pas pas pas pas 3 t pas 3 t IB