Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

3- L’entraînement
3-4- Les moteurs
Il est donc nécessaire de développer un couple suffisant pour vaincre les
couples résistants (machine et moteur) et mettre en mouvement l’ensemble
des inerties (moteur et charge).
Quand le rotor atteint le pôle suivant (réel ou virtuel) qui correspond à une
nouvelle position d’équilibre, il y a inévitablement un dépassement de la
position et une oscillation parasite avant d’atteindre la position finale.
Un changement de position typique est représenté Figure 37.
Figure 37 Changement de position du rotor
La limite de vitesse de rotation sera atteinte si la commande de changement
de pas arrive avant que le rotor ait eu le temps d’atteindre sa position
d’équilibre. Cette limite sera fonction du couple résistant et de l’inertie de
l’ensemble de la chaîne cinématique.
Couple à l’arrêt
Le moteur pas-à-pas dans sa version à aimants ou composite présente un
couple à l’arrêt en absence d’alimentation, nommé couple de détente, ce
qui pour nombre d’applications est une caractéristique intéressante.
Ce couple peut être augmenté de manière significative si les bobines sont
alimentées; on parle alors de couple de maintien.
On obtient le même effet avec un moteur à réluctance variable, mais cela
conduit à maintenir l’alimentation des bobines.
L’inconvénient est la puissance dissipée dans le moteur qui réduit le rendement
de la motorisation.
Cependant, les bobines étant localisées au stator, la dissipation est optimale
et ce fonctionnement peut être prolongé.
Courbes de couple d’un moteur pas-à-pas
Couple
Cr
Inertie
Ic
Figure 38 Courbes typiques
d’un moteur pas-à-pas
Vitesse
Vitesse
La vitesse d’utilisation d’un moteur pas-à-pas dépend de la charge entraînée
ainsi que du mode de commande du moteur.
Les courbes typiques d’un moteur pas-à-pas Figure 38 représentent le domaine
de fonctionnement.
La courbe verte correspond à un fonctionnement marche/arrêt sans perte
de pas avec une inertie de la charge égale à 0 (moteur à vide). Dans ce cas
de fonctionnement, l’annulation de la commande entraînera un arrêt immédiat
du moteur dans sa dernière position.
La courbe bleue représente l’inertie maximale possible en fonction de la
vitesse. Dans la pratique, pour une charge donnée d’inertie connue Ic, on
aura un point d’intersection qui déterminera le décalage de la courbe de
couple représentée en pointillés verts.
Sur l’axe vertical est porté le couple résistant (Cr), ce qui détermine sur la
courbe verte en pointillés la vitesse maximale sans perte de pas.
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La courbe rouge représente la vitesse maximale (à inertie nulle) à laquelle
le fonctionnement est possible, mais où un arrêt de la commande se fera
inévitablement avec perte de pas.
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