Come funziona un motore elettrico passo-passo

Un motore passo-passo è un dispositivo elettromeccanico che converte impulsi elettrici in movimenti meccanici discreti. A differenza dei motori tradizionali che ruotano continuamente quando alimentati, un motore passo-passo ruota in incrementi precisi, detti “passi”, permettendo un controllo molto accurato della posizione angolare del motore. Questo tipo di motore è ampiamente utilizzato in applicazioni che richiedono un movimento preciso e controllato, come stampanti, plotter, macchine CNC e robotica. Il funzionamento di un motore passo-passo si basa su una serie di avvolgimenti elettromagnetici (bobine) che vengono energizzati in sequenza per creare un campo magnetico rotante.

Funzionamento di un motore elettrico passo-passo

Il principio di funzionamento di un motore passo-passo si basa sulla magnetizzazione dei suoi avvolgimenti. Un motore passo-passo tipico è composto da un rotore (la parte rotante) e uno statore (la parte fissa) con una serie di poli magnetici. Quando una coppia di avvolgimenti sullo statore viene energizzata, un campo magnetico viene creato, attirando i poli magnetici del rotore verso di esso. Successivamente, un’altra coppia di avvolgimenti viene energizzata, spostando il campo magnetico e facendo ruotare il rotore di un ulteriore passo. Continuando a sequenziare l’energia alle bobine in questo modo, il rotore può essere fatto ruotare con precisione di passo in passo.

Esistono diversi tipi di motori passo-passo, ogni tipo di motore passo-passo ha i suoi vantaggi specifici, ma tutti operano secondo il principio della commutazione sequenziale degli avvolgimenti per controllare il movimento del rotore.

Il controllo di un motore passo-passo richiede un driver che gestisca la sequenza di energizzazione delle bobine. Questo driver può essere un semplice circuito elettronico o un microcontrollore programmabile, a seconda della complessità dell’applicazione. I driver moderni spesso includono funzionalità avanzate come il microstepping, che suddivide ogni passo completo in passi più piccoli per migliorare la risoluzione e la fluidità del movimento. Grazie alla loro capacità di fornire un controllo preciso della posizione senza la necessità di un sistema di feedback complesso, i motori passo-passo sono ideali per molte applicazioni in cui la precisione è fondamentale, mantenendo un equilibrio tra semplicità di controllo e efficienza operativa.

 

Nella foto superiore si può vedere una scheda driver per motori passo-passo, nello specifico:

  • Chip di alimentazione MP1482: l’alimentazione esterna può essere convertita in una tensione di 5 V per alimentare il motore passo-passo Raspberry Pi
  • Chip driver motore HR8825: per pilotare x2 motori passo-passo
  • Corrente del motore regolabile tramite potenziometro
  • Protezione da sovracorrente (OCP)
  • Spegnimento termico (TSD)
  • Blocco da sotto-tensione VM (UVLO)
  • Interruttore DIP
  • Corrente: 2,5A/3,3V
  • Dimensioni del foro di montaggio: 3 mm
  • Dimensioni scheda driver: 65 x 56 mm

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