Beaucoup pensent à tort qu'augmenter le microstepping accroît directement le couple d'un moteur pas à pas. En réalité, le microstepping en lui-même ne génère pas de couple supplémentaire. Cependant, en optimisant les conditions de fonctionnement du moteur, il peut améliorer de manière significative le couple effectif délivré ainsi que les performances globales du moteur.
Le graphique ci-dessous présente une comparaison des courbes de couple de notre modèle 34IP65-45 fonctionnant à 400 impulsions/tr (2 micropas/pas) et à 2000 impulsions/tr (10 micropas/pas).
I. Conclusion principale : Le microstepping n'augmente pas le couple de maintien, mais peut améliorer le couple utile en mouvement
Le couple de maintien théorique d'un moteur pas à pas est déterminé par sa conception physique, que les drivers à microstepping ne peuvent pas modifier. Toutefois, lors du mouvement réel, la technologie de microstepping permet au moteur de fonctionner de manière plus fluide. Cela permet au moteur d'exploiter sa capacité de couple intrinsèque de façon plus complète et plus régulière, améliorant ainsi le couple effectif délivré.
II. Comment le microstepping améliore-t-il le couple effectif et les performances ?
- Suppression des vibrations et de la résonance pour libérer le potentiel du moteur
- Problème : À de faibles niveaux de microstepping (pas complet/demi-pas), chaque pas génère des chocs mécaniques et des vibrations, en particulier dans les plages de vitesse de résonance. Cela entraîne une chute brutale du couple, provoquant des pertes de pas et du bruit.
- Solution : Le microstepping crée un mouvement quasi continu et fluide, réduisant considérablement les vibrations mécaniques.
- Effet : Le moteur traverse les zones de résonance en douceur, maintenant un couple stable sur une plage de vitesse plus large et évitant les pertes de couple inutiles.
- Amélioration de la régularité à basse vitesse et de l'uniformité du couple
- Problème : À basse vitesse, des ondulations de couple importantes et le couple de détente provoquent une rotation irrégulière, affectant négativement le démarrage/l'arrêt de la charge et le contrôle précis.
- Solution : Avec le microstepping, les variations de courant sont plus progressives, ce qui se traduit par un couple de sortie plus continu et plus uniforme.
- Effet : Le fonctionnement est plus fluide à basse vitesse avec une précision de contrôle améliorée, optimisant la transmission effective du couple à la charge. Cela est particulièrement avantageux pour les applications nécessitant des réglages fins.
- Impact sur le couple à haute vitesse (dépend des capacités du driver)
- Avantage potentiel : Un mouvement plus fluide peut faciliter l'accélération vers des vitesses plus élevées.
- Risque potentiel : Un microstepping excessivement élevé nécessite que le driver traite des fréquences d'impulsions très importantes. Un microstepping plus élevé n'est pas toujours préférable. Des réglages de micropas trop élevés exigent des fréquences d'impulsions très élevées de la part du driver. Si le driver ou le contrôleur ne peut pas fournir une fréquence d'impulsions suffisante, le moteur n'atteindra pas la vitesse souhaitée, ce qui annule l'avantage recherché.
III. Recommandations pratiques : Comment choisir les réglages de microstepping ?
- Applications à basse vitesse et haute précision nécessitant un fonctionnement fluide et silencieux (par ex. : mise au point optique, instruments de précision) : Utiliser un microstepping élevé (par ex. : 16, 32, 64 micropas/pas ou plus, correspondant à 3200+ impulsions par tour sur nos drivers).
- Fonctionnement à vitesse moyenne à élevée avec des exigences de performance dynamique (par ex. : usinage CNC, positionnement rapide) : Choisir un microstepping modéré (par ex. : 4, 8, 16 micropas/pas, correspondant à 800 à 3200 impulsions par tour sur nos drivers).
- Applications à basse vitesse sensibles au coût où les vibrations sont moins critiques : Un microstepping plus faible (par ex. : 2, 4 micropas/pas, correspondant à 400 ou 800 impulsions par tour sur nos drivers) est suffisant.