Che cos'è uno stepper unipolare?

Lo stepper unipolare è un tipo di motore passo-passo bifase efficiente al 50 percento. Il motore passo-passo unipolare ha due avvolgimenti per ogni fase per consentire alla corrente elettrica di fluire in una sola direzione in ciascun avvolgimento. Ciò si contrappone alla costruzione a singolo avvolgimento per fase di un motore passo-passo bipolare, che richiede che la corrente elettrica scorra in entrambe le direzioni. Il motore passo-passo unipolare è designato con un'efficienza del 50 percento perché utilizza il doppio della quantità di filo come un motore passo-passo bipolare di dimensioni simili ma eccita solo la metà degli avvolgimenti alla volta.

Questo tipo di motore passo-passo presenta lo schema più semplice di tutti i motori passo-passo bifase. Ogni fase del motore passo-passo unipolare è costituita da due avvolgimenti con una terra comune, risultanti in tre derivazioni per fase. Nella maggior parte dei casi, i conduttori di terra comuni delle fasi saranno accoppiati all'interno del motore, risultando in cinque conduttori esterni per un motore passo-passo unipolare bifase.

Con l'eccitazione controllata degli avvolgimenti tramite un circuito di controllo, il circuito unipolare del motore passo-passo non richiede le spazzole utilizzate dai motori alimentati da corrente continua (CC) e la direzione della rotazione dell'albero può essere cambiata facilmente. Utilizzando un circuito di controllo esterno, i cicli di eccitazione degli avvolgimenti possono essere temporizzati per consentire al motore passo-passo unipolare di spostarsi avanti o indietro di un numero preciso di passi. Se combinato con altre tecnologie, il motore passo-passo unipolare può essere utilizzato per la creazione di robotica domestica, progetti controllati da arduino e altri progetti che richiedono movimenti angolari a tempo preciso.

Poiché gli avvolgimenti del motore passo-passo unipolare vengono eccitati individualmente mediante un circuito di controllo, gli avvolgimenti individuali vengono caricati magneticamente. Questa carica elettromagnetica tira i denti dell'ingranaggio verso l'avvolgimento e all'interno del raggio dell'avvolgimento successivo. A questo punto, la corrente al primo avvolgimento viene interrotta dal circuito del controller e diretta al successivo avvolgimento della serie. Quando la corrente viene commutata da un avvolgimento al successivo, i denti dell'ingranaggio seguono il campo magnetico, facendo il passo fino all'avvolgimento successivo in cui l'ingranaggio riposerà fino a quando il processo non viene ripetuto o invertito.

In un motore passo-passo, la velocità, la coppia e la direzione del movimento sono controllate dal circuito del controller, offrendo a questi motori una vasta gamma di capacità. Il motore passo-passo funziona in singole fasi, quindi, piuttosto che la rotazione regolare di un motore CC, produce più rumore e vibrazioni rispetto ai motori CC di dimensioni comparabili. D'altra parte, il motore passo-passo unipolare richiede meno manutenzione perché non vi sono spazzole da consumare e produce movimenti controllati e variabili che non sono possibili con un motore a corrente continua.