Signification et fonctionnement du moteur pas à pas hybride
Le mot hybride signifie combinaison ou mélange. Le Moteur pas à pas hybride est une combinaison des caractéristiques du moteur pas à pas à réluctance variable et du moteur pas à pas à aimant permanent. Au centre du rotor, un aimant permanent axial est prévu. Il est magnétisé pour produire une paire de pôles Nord (N) et Sud (S), comme le montre la figure ci-dessous :
Aux deux extrémités de l’aimant axial sont prévus des capuchons d’extrémité contenant un nombre égal de dents magnétisées par l’aimant. La figure de la section transversale des deux embouts du rotor est présentée ci-dessous :
Le stator comporte 8 pôles, chacun comportant une bobine et un nombre S de dents. Il y a 40 pôles sur le stator et chaque embout comporte 50 dents. Comme les dents du stator et du rotor mesurent respectivement 40 et 50, l’angle de pas est exprimé comme indiqué ci-dessous :
Les dents du rotor sont parfaitement alignées avec les dents du stator. Les dents des deux embouts sont décalées l’une de l’autre de la moitié du pas polaire. Comme l’aimant est magnétisé axialement, toutes les dents des capuchons d’extrémité gauche et droit acquièrent respectivement la polarité des pôles sud et nord.
Les bobines des pôles 1, 3, 5 et 7 sont connectées en série pour former la phase A. De même, les bobines des pôles 2, 4, 6 et 8 sont connectées en série pour former la phase B.
Lorsque la phase est excitée en fournissant un courant positif, les pôles statoriques 1 et 5 deviennent des pôles sud et les pôles statoriques 3 et 7 deviennent des pôles nord.
Désormais, lorsque la phase A est hors tension et que la phase B est excitée, le rotor tournera d’un angle de pas complet de 1,8⁰ dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. La phase A est maintenant alimentée négativement ; le rotor se déplace plus loin de 1,8⁰ dans le même sens anti-horaire. Une rotation ultérieure du rotor nécessite que la phase B soit excitée négativement. Ainsi, pour produire un mouvement du rotor dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, les phases sont excitées dans la séquence suivante +A, +B, -A, -B, +B, +A…….. Pour la rotation dans le sens des aiguilles d’une montre, la séquence est +A, – B, +B, +A……..
L’un des principaux avantages du moteur pas à pas hybride est que, si l’excitation du moteur est supprimée, le rotor continue de rester verrouillé dans la même position qu’avant la suppression de l’excitation. Cela est dû au couple de détente produit par l’aimant permanent.
Avantages du moteur pas à pas hybride
Les avantages du moteur pas à pas hybride sont les suivants :
- La longueur du pas est plus petite.
- Il a un couple plus élevé.
- Il fournit un couple de détente aux enroulements hors tension.
- Une efficacité supérieure à une vitesse inférieure.
- Taux de progression inférieur.
Inconvénients du moteur pas à pas hybride
Le moteur pas à pas hybride présente les inconvénients suivants :
- Inertie plus élevée.
- Le poids du moteur est plus important en raison de la présence de l’aimant du rotor.
- Si la force magnétique varie, les performances du moteur sont affectées.
- Le coût du moteur hybride est plus élevé que celui du moteur à réluctance variable.
Il s’agit tout simplement du moteur pas à pas hybride.