Per comprendere questo aspetto, è necessario chiarire come viene tracciata la curva coppia-velocità di un motore passo-passo e le differenze fisiche tra lo stato stazionario e quello di rotazione del motore. L'immagine seguente mostra la curva di coppia del motore passo-passo 24E1K-30.
Come mostrato nel grafico, la curva inizia generalmente a circa 100 RPM. Di seguito sono riportati i punti chiave da comprendere:
Metodo di misurazione della curva di coppia: La curva coppia-velocità descrive la coppia continua massima che il motore può erogare a diverse velocità di rotazione. Il termine "continua" è fondamentale in questo contesto. Il metodo di prova standard prevede di far funzionare il motore a una velocità fissa e di aumentare gradualmente il carico fino allo stallo del motore (ovvero, fino alla perdita di sincronismo e all'incapacità di seguire i comandi di passo). Questa misurazione è nota come coppia di stallo (pull-out torque). Il valore di coppia registrato al punto di stallo rappresenta la coppia continua massima per quella velocità.
Coppia di mantenimento: A velocità zero, il motore si trova in uno stato stazionario, alimentato e bloccato. La coppia massima che può generare in questo stato è denominata coppia di mantenimento (Holding Torque). Si tratta della massima coppia resistente percepibile quando si tenta di ruotare manualmente il rotore con il motore alimentato. Questo valore è generalmente superiore alla coppia continua nella regione a bassa velocità.
Perché la curva mostra un piccolo picco vicino alla velocità zero: A velocità molto basse (ad esempio, vicino a 100 RPM), la forza contro-elettromotrice (back-EMF) generata dal motore è minima, consentendo alla corrente degli avvolgimenti di raggiungere più facilmente il valore nominale. Ciò si traduce in un'uscita di coppia leggermente superiore rispetto alle velocità intermedie, creando il piccolo picco visibile all'estremità sinistra della curva.
Perché la curva non si estende fino a 0 RPM: A velocità zero, il motore è fermo e la sua erogazione di coppia è caratterizzata come coppia di mantenimento, una proprietà statica. La curva coppia-velocità, per definizione, descrive le prestazioni dinamiche in rotazione, pertanto non include il punto a velocità zero. Poiché la coppia di mantenimento è una caratteristica statica, è fondamentalmente diversa dalla coppia continua misurata in condizioni dinamiche di rotazione. Di conseguenza, la pratica standard prevede di rappresentare la coppia di mantenimento con una linea tratteggiata verticale o un punto dati separato, mentre la curva di coppia dinamica inizia a essere tracciata dal piccolo picco sopra descritto.
Conclusione: A velocità molto basse, i motori passo-passo sono altamente soggetti a risonanza, rendendo difficile misurare la coppia con precisione. Per questo motivo, la misurazione della coppia inizia tipicamente intorno ai 100 RPM. Per ulteriori informazioni sui limiti di velocità, consultare questo articolo sulle velocità massime e consigliate per diverse dimensioni di motori passo-passo: Max. Motor Speed and Recommend Motor Speed | Help Center