Che cos'è un motore passo-passo?
Un motore passo-passo è un dispositivo elettrico che divide la rotazione completa del motore in singole parti chiamate gradini. Generalmente, questi motori sono senza spazzole per facilitare una rotazione sincrona e funzionano senza l'ingresso di una fonte esterna sull'ingranaggio stesso. Operano tramite l'uso di elettromagneti disposti in posizioni diverse attorno all'albero, ciascuna incisa con denti. Questi denti corrispondono ai denti posizionati sull'ingranaggio stesso. Mentre l'ingranaggio ruota, una sezione corrisponde ai denti del primo elettromagnete, compensando i denti dagli altri elettromagneti e ripetendo questa azione mentre ruota.
Il principio generale dei motori passo-passo è di relegare ciascuna rotazione in una fase specifica. Ogni fase del motore passo-passo viene controllata accendendo e spegnendo l'elettromagnete secondo uno schema ripetuto. Ciò significa che, a differenza dei motori a corrente continua (CC) che utilizzano spazzole e sono controllati dalla tensione, i motori passo-passo devono solo essere caricati sull'albero stesso.
Esistono tre tipi di meccanismi di controllo del motore passo-passo nella progettazione del dispositivo. Un formato utilizza un magnete permanente situato all'interno del rotore per controllare gli elettromagneti creando attrazione e repulsione sull'ingranaggio. Altri usano un controllo magnetico sull'albero stesso ed essenzialmente tirano l'ingranaggio verso l'albero nel modo opposto del formato precedente. Ancora un altro design è una tecnica di combinazione, che utilizza reazioni magnetiche sia dall'ingranaggio che dall'albero.
Alcune delle caratteristiche negative dei motori passo-passo li rendono altamente unici nel campo del controllo del movimento. Innanzitutto, un driver del motore passo-passo richiede una fonte di alimentazione costante per funzionare. Inoltre, la fisica del dispositivo significa che all'aumentare della velocità dell'ingranaggio, la coppia effettiva diminuisce. Ciò crea una situazione in cui il motore inizia a vibrare, che può essere controllato solo aggiungendo un ammortizzatore all'albero stesso. Un modo per mitigare questo effetto complessivo è aggiungere più elettromagneti al sistema, aumentando il numero di passi e diminuendo le vibrazioni.
La maggior parte dei moderni motori passo-passo sono controllati tramite un sistema informatico, che mantiene il corretto posizionamento tramite comandi digitali. Possono essere progettati molto più piccoli dei motori DC, a causa della mancanza di esigenze di tensione sull'ingranaggio stesso. Esempi di piccoli motori passo-passo utilizzati nelle apparecchiature moderne includono quelli di unità per compact disc, stampanti per computer e altri dispositivi a controllo di precisione che richiedono piccole azioni dettagliate per funzionare correttamente.