In breve
Un motore passo-passo è un motore elettrico il cui rotore ruota per angoli fissi tramite impulsi di corrente comandati e si posiziona così senza encoder.
Indice
Che cos’è Motore passo-passo?
Nel motore passo-passo un’elettronica di pilotaggio (driver) genera negli avvolgimenti un campo magnetico che avanza a passi e che il rotore segue. Ogni impulso sposta il rotore di un angolo fisso. Dal numero di impulsi si ricava la posizione, dalla frequenza degli impulsi la velocità. Per questo un motore passo-passo può funzionare ad anello aperto senza retroazione, purché non sia sovraccaricato e non perda passi.
Sono diffusi i motori passo-passo ibridi, spesso con 200 passi per giro, cioè 1,8 gradi per passo. Con il funzionamento a mezzo passo e a micropasso del driver il movimento diventa più fine e regolare. Le grandezze caratteristiche sono angolo di passo, coppia di mantenimento, corrente di fase, resistenza dell’avvolgimento, numero di fasi, dimensione della flangia ed esecuzione dell’albero. La coppia disponibile cala sensibilmente all’aumentare della velocità. Le versioni con encoder o ad anello chiuso riconoscono le perdite di passo e le correggono.
I motori passo-passo si trovano in dosatrici ed etichettatrici, apparecchi da laboratorio, regolazioni di formato, attuatori per valvole e piccoli assi di posizionamento. Problemi tipici sono perdite di passo per sovraccarico o risonanze, riscaldamento, usura dei cuscinetti e rottura dei cavi. La rumorosità dei cuscinetti annuncia spesso l’usura per tempo.
In pratica: manutenzione e acquisti
Per la sostituzione contano dimensione della flangia, lunghezza, diametro e lunghezza dell’albero, coppia di mantenimento, corrente di fase e collegamento degli avvolgimenti, affinché il driver esistente resti adatto. Un motore con una corrente di fase diversa può essere usato solo se il driver viene impostato di conseguenza.
Sinonimi e abbreviazioni: stepper motor · stepping motor · motore stepper · motore passo-passo ibrido
Domande frequenti
Come funziona un motore passo-passo?
Il driver alimenta gli avvolgimenti in una sequenza fissa. Il campo magnetico avanza ogni volta di un tratto e il rotore vi si allinea. Ogni impulso corrisponde a un passo. Il sistema di controllo conta gli impulsi e conosce così la posizione senza misurarla. Il presupposto è che la coppia resistente resti inferiore alla coppia motrice disponibile.
Che cos’è il funzionamento a micropasso?
Nel funzionamento a micropasso il driver suddivide ogni passo intero in molti piccoli passi intermedi, variando le correnti negli avvolgimenti in modo finemente graduato. Il motore gira così in modo più regolare, le risonanze si riducono e la risoluzione aumenta. La precisione di posizionamento effettiva dipende però sempre da motore, carico e meccanica.
Quali dati servono per sostituire un motore passo-passo?
Servono la sigla del tipo o, in alternativa, dimensione della flangia, lunghezza, angolo di passo, coppia di mantenimento, corrente di fase, resistenza o induttanza dell’avvolgimento, numero dei conduttori di collegamento e dimensioni dell’albero. È importante anche sapere se sono montati un freno, un encoder o un riduttore e quale driver comanda il motore.
Perché un motore passo-passo perde passi?
Le perdite di passo si verificano quando la coppia resistente supera la coppia motrice disponibile, quando l’accelerazione è troppo rapida o quando si presentano risonanze meccaniche. Anche una corrente impostata troppo bassa sul driver o una tensione di alimentazione troppo bassa ad alte velocità sono possibili cause. Senza encoder il sistema di controllo non si accorge dell’errore di posizione.