Technologie Pas-à-Pas (Stepper)

Définition

Les moteurs pas à pas sont des moteurs électriques d’une conception particulière, différentes des moteurs classiques. Leur structure permet, par une commande électronique appropriée, d’obtenir une rotation du rotor d’un angle égal à n fois un angle élémentaire appelé « pas ».

Ces moteurs ont connu ces dernières années, un développement important lié à leurs applications en péri-informatique (imprimantes, unités de disque, lecteur de bande …), en commande numérique et en robotique. Ces applications concernent pratiquement toujours du positionnement en boucle ouverte, c’est-à-dire sans détecteur de position (codeur, résolveur, potentiomètre, etc.).

Le développement de ces moteurs a été rendu possible :

  • par l’amélioration des technologies de fabrication des moteurs eux-mêmes, obtention de meilleures caractéristiques des aimants, amélioration dans la disposition des aimants.
     
  • par l’amélioration des performances des commandes électroniques. En effet, les caractéristiques en couple, vitesse et rendement du moteur pas à pas sont étroitement liées au mode de commande. Aujourd’hui, les commandes les plus performantes associent des circuits intégrés rapides (microcontrôleur, DSP, mémoire, multiplexeur, …) à des transistors de puissance à haut rendement fonctionnant en découpage haute fréquence (20 kHz à 50 kHz)

Le domaine de puissance des moteurs pas à pas est relativement restreint. La plupart des applications concernent des moteurs assez petits (péri-informatique). Les machines à commande numérique mettent en œuvre des moteurs pas à pas plus puissants.

Il est intéressant de regarder les caractéristiques principales des moteurs pas à pas et d’évaluer les avantages :

Caractéristiques Avantages
Fonctionnement en boucle ouverte Pas besoin de codeur ou d’organe de recopie (réduction de coût)
Sans balais Pas d’usure et durée de vie importante
Plusieurs pas angulaires disponibles Optimisation de la résolution, de la stabilité du couple
Commutation directe d’un signal digital Facilité d’intégration dans un système complexe (logique binaire)