La clé est d’ajouter des rotors et des stators empilés, mais vous devez vivre avec un moteur physiquement plus long.

Les moteurs pas à pas assurent un contrôle précis de la position sans rétroaction, comme c'est généralement le cas dans les systèmes de contrôle en boucle ouverte. L'arbre d'un moteur pas à pas effectue généralement des mouvements angulaires discrets d'amplitude uniforme lorsqu'il est alimenté en courant continu. Une impulsion numérique entraîne un incrément de mouvement angulaire pour le moteur pas à pas. À mesure que les impulsions numériques augmentent, le moteur pas à pas tourne. Un nombre spécifique d'impulsions déplace le moteur vers une position précise.

Les moteurs pas à pas constituent la technologie privilégiée pour de nombreuses applications de contrôle de mouvement en raison de leur simplicité d'utilisation, de leur excellent positionnement et de leur faible coût. Utilisés en boucle ouverte, ils sont particulièrement adaptés aux applications à faible vitesse, à charges bien définies et aux mouvements répétitifs. SH : Tailles de châssis

La National Electric Manufacturers Association (NEMA) a établi une normalisation des tailles de châssis afin de faciliter le choix judicieux des différentes tailles de moteurs. Les moteurs pas à pas sont classés par taille de châssis, par exemple « taille 11 » ou « taille 23 ». Les numéros de taille de châssis indiquent les dimensions de la plaque frontale du moteur. Un moteur pas à pas de taille 11, par exemple, possède une plaque frontale de 2,8 cm × 2,8 cm, tandis qu'une plaque frontale de taille 23 mesure environ 56,4 mm × 56,4 mm.

Les normes NEMA permettent aux utilisateurs de passer d'un fabricant de moteurs pas à pas à un autre sans avoir à modifier considérablement les supports de montage, les accouplements et autres composants. Cependant, deux moteurs de même taille NEMA, mais de fabricants différents, peuvent présenter des différences. La longueur de l'arbre et la présence d'un méplat pour l'utilisation de vis de pression varient selon les fabricants. Les normes NEMA ne définissent pas non plus les caractéristiques électriques telles que le nombre de fils conducteurs ou l'impédance des enroulements. Examinez attentivement toutes les spécifications avant d'acheter des moteurs pas à pas auprès d'un autre fabricant.

Les moteurs pas à pas de tailles 8, 11 et 14 sont idéaux pour les applications où l'espace est limité, comme les dispositifs médicaux, les équipements d'automatisation de laboratoire, les imprimantes, les distributeurs automatiques de billets, les équipements de surveillance et l'électronique grand public. Les moteurs pas à pas de plus grande taille sont souvent utilisés dans des applications industrielles telles que les machines d'emballage, les équipements de test et de mesure, les machines d'assemblage, les équipements de fabrication de semi-conducteurs et les équipements de manutention.

Les moteurs pas à pas de plus grande taille génèrent un couple plus élevé que les moteurs de plus petite taille. Bien qu'ils augmentent le couple, ces moteurs de plus grande taille ne s'intègrent pas toujours dans l'espace restreint d'une application. Cependant, si la principale contrainte d'espace est le diamètre du moteur, les ingénieurs peuvent augmenter le couple d'un moteur pas à pas dans une taille de châssis donnée en augmentant sa longueur. Pour construire un moteur pas à pas à couple plus élevé, plusieurs sections de rotor et de stator sont « empilées », ce qui augmente sa longueur. Le moteur pas à pas génère plus de couple au détriment de sa longueur, mais pas de sa largeur ni de sa hauteur. L'effet de la longueur d'empilement sur les moteurs de taille 17 est visible sur l'image ci-contre.

Le tableau ci-dessous présente les spécifications de couple de maintien typiques (en Newton-mètres) pour des moteurs de différentes tailles de carcasse et longueurs d'empilement. Les différentes longueurs d'empilement au sein d'une même taille de carcasse offrent aux ingénieurs une certaine flexibilité dans le choix des moteurs pour une application donnée. Parfois, l'espace disponible permet d'utiliser un moteur plus long, tandis qu'il est parfois avantageux d'utiliser un moteur plus court avec une carcasse plus grande.

Les moteurs pas à pas à couple ultra-élevé constituent un autre moyen d'augmenter efficacement le couple dans un format donné. Ils peuvent augmenter le couple de maintien de 25 à 45 % pour un moteur pas à pas de même taille qu'un moteur conventionnel. Ainsi, ils évitent de devoir spécifier des formats plus grands pour obtenir un couple suffisant pour une application.

Une conception magnétique améliorée permet à ces moteurs pas à pas de produire un couple plus élevé en fonction de la variation de perméabilité magnétique créée par les dents du rotor et du stator. L'ajout d'aimants en terres rares entre les dents améliore la variation de perméabilité magnétique.

Par exemple, un moteur pas à pas classique de taille 34 peut produire un couple de maintien de 5,9 Nm. La version à couple ultra-élevé du même moteur produit jusqu'à 9 Nm. Pour atteindre ce même couple nominal, un moteur classique nécessiterait un moteur 31 % plus long.

Bien que le couple et la vitesse du moteur soient des facteurs essentiels pour choisir le moteur pas à pas le plus adapté à une application, ne négligez pas l'importance de la taille, de la longueur et du type de moteur. Un moteur trop grand peut entraîner un gaspillage d'argent ou générer trop de chaleur. Un moteur trop petit peut ne pas fournir un couple suffisant pour un contrôle de mouvement fiable. Examinez la longueur de la pile et les moteurs à couple ultra-élevé pour augmenter le couple lorsqu'il n'est pas possible de passer à un moteur de plus grande taille. En cas de doute, il est toujours judicieux de discuter des meilleures options pour votre application avec votre fournisseur de moteurs.