MOTORI STEPPER

I motori passo-passo sono una forma di motori brushless con un numero di poli molto elevato, 100 poli o 50 coppie di poli. I motori passo-passo sono considerati un semplice sistema di controllo del movimento a basso costo in cui un motore a 100 poli può ruotare il rotore in 200 posizioni definite (passi) nella rotazione dell'albero motore. Abbinati ad un semplice azionamento con ingresso step e direzione, i motori passo-passo sono controllori di posizione semplici, ampiamente utilizzati nei sistemi di controllo del movimento di fascia bassa. I tradizionali sistemi di motori passo-passo funzionano in modalità "ad anello aperto", dove si presume che la rotazione dell'albero motore avvenga, dato il numero di passi forniti all'azionamento del motore. Ciò si traduce in un "sovra dimensionamento" della coppia di uscita (essenzialmente la dimensione del motore) per garantire che il motore non si arresti o non perda il numero di passi comandati.

Con l'aggiunta di un encoder (assoluto o incrementale) sul secondo albero in uscita di un motore passo-passo, è possibile verificare la rotazione dell'albero motore. L'uso di un encoder con motore passo-passo si traduce in un sistema di controllo del movimento chiamato "move and verify". In questo caso il motore passo-passo non deve più essere sovradimensionato per garantire che il motore ruoti per il numero di passi desiderato. Le informazioni sulla posizione dell'encoder di retroazione possono dire al sistema se il motore si è spostato o meno del numero di passi impostati. In questo modo si ottiene un sistema di controllo del movimento più efficiente in termini di consumo di corrente e dimensioni fisiche.

Ideato per il mantenimento di coppia e di velocità

Recentemente, i motori passo-passo sono stati applicati come Brushless DC, BLDC, motori con un elevato numero di poli (100 poli). Il funzionamento dei motori passo-passo in questa modalità (servo stepper) fornisce un sistema di servomotori economico, a causa del minor costo di un motore passo-passo rispetto ad un servomotore, ma con prestazioni inferiori rispetto ai tradizionali servosistemi BLDC. I motori stepper sono progettati per mantenere prima la coppia, la velocità è secondaria.

Per ottenere una coppia di tenuta elevata, i motori passo-passo hanno molti avvolgimenti che creano forti campi magnetici. Ma, con l'aumento del numero di avvolgimenti si ottiene un aumento della forza contro-elettromotrice che riduce la velocità dell'albero motore per unità di tensione. I servomotori passo-passo richiedono sempre il feedback dell'encoder per consentire all'elettronica di azionamento di commutare le correnti di fase del motore al momento giusto, in modo che l'albero motore ruoti in modo controllato. Il vantaggio di utilizzare un motore passo-passo come servomotore è che in un controllo ad anello chiuso, la quantità di corrente al motore è proporzionale al carico sul motore. Nessun carico è una corrente zero, così come un carico elevato richiede un'elevata corrente al motore. Questo è in contrasto con un motore passo-passo che funziona in modalità ad anello aperto, dove il motore funziona sempre alla massima corrente indipendentemente dal carico sul motore.

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Installazione di un encoder in kit su un motore passo-passo

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