Un motore passo-passo è un dispositivo elettrico che divide la rotazione completa del motore in singole parti chiamate gradini. Generalmente questi motori sono brushless per favorire una rotazione sincrona e funzionano senza l’ingresso di una sorgente esterna sull’ingranaggio stesso. Funzionano tramite l’uso di elettromagneti disposti in posizioni diverse attorno all’albero, ciascuno inciso con denti. Questi denti corrispondono ai denti che sono posizionati sull’ingranaggio stesso. Quando l’ingranaggio ruota, una sezione si accoppia con i denti del primo elettromagnete, sfalsando i denti dagli altri elettromagneti e ripetendo questa azione durante la rotazione.
Il principio generale dei motori passo passo è quello di relegare ogni rotazione in una fase specifica. Ogni fase del motore passo-passo è controllata accendendo e spegnendo l’elettromagnete in uno schema ripetuto. Ciò significa che, a differenza dei motori in corrente continua (DC) che utilizzano spazzole e sono controllati dalla tensione, i motori passo-passo devono essere caricati solo sull’albero stesso.
Nella progettazione del dispositivo esistono tre tipi di meccanismi di controllo del motore passo-passo. Un formato utilizza un magnete permanente situato all’interno del rotore per controllare gli elettromagneti creando attrazione e repulsione sull’ingranaggio. Altri utilizzano un controllo magnetico sull’albero stesso e essenzialmente tirano l’ingranaggio verso l’albero in modo opposto al formato precedente. Ancora un altro progetto è una tecnica combinata, 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 per 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. Questo crea una situazione in cui il motore inizia a vibrare, controllabile solo aggiungendo un ammortizzatore all’albero stesso. Un modo per mitigare questo effetto complessivo è aggiungere più elettromagneti al sistema, che aumenta il numero di passaggi e diminuisce le vibrazioni.
La maggior parte dei moderni motori passo passo è controllata tramite un sistema informatico, che mantiene il corretto posizionamento tramite comandi digitali. Possono essere progettati molto più piccoli dei motori CC, a causa della mancanza di requisiti di tensione sull’ingranaggio stesso. Esempi di piccoli motori passo-passo utilizzati nelle moderne apparecchiature includono quelli nelle unità compact disc, nelle stampanti per computer e in altri dispositivi controllati con precisione che richiedono piccole azioni dettagliate per funzionare correttamente.