Lo stepper unipolare è un tipo di motore passo-passo bifase efficiente al 50%. 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 oppone alla costruzione a avvolgimento singolo per fase di un motore passo-passo bipolare, che richiede che la corrente elettrica fluisca in entrambe le direzioni. Il motore passo-passo unipolare è designato come un’efficienza del 50% perché utilizza il doppio della quantità di filo di un motore passo-passo bipolare di dimensioni simili, ma eccita solo la metà degli avvolgimenti in qualsiasi momento.
Questo tipo di motore passo-passo ha 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 massa comune, risultando in tre conduttori per fase. Nella maggior parte dei casi, i cavi di massa comuni delle fasi saranno accoppiati all’interno del motore, risultando in cinque cavi esterni per un motore passo-passo unipolare a due fasi.
Con l’eccitazione controllata degli avvolgimenti tramite un circuito di controllo, il circuito del motore passo-passo unipolare non richiede le spazzole utilizzate dai motori alimentati in corrente continua (DC), e la direzione di rotazione dell’albero può essere modificata 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 in 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 precisi e temporizzati.
Poiché gli avvolgimenti del motore passo-passo unipolare vengono eccitati individualmente utilizzando un circuito di controllo, i singoli avvolgimenti si caricano magneticamente. Questa carica elettromagnetica tira i denti dell’ingranaggio verso l’avvolgimento e nel raggio dell’avvolgimento successivo. A questo punto, la corrente al primo avvolgimento viene interrotta dal circuito di controllo e diretta all’avvolgimento successivo della serie. Quando la corrente viene commutata da un avvolgimento all’altro, i denti dell’ingranaggio seguono il campo magnetico, passando all’avvolgimento successivo in cui l’ingranaggio si fermerà 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 un’ampia gamma di capacità. Il motore passo-passo funziona in singoli passaggi, quindi anziché la rotazione regolare di un motore CC, produce più rumore e vibrazioni rispetto ai motori CC di dimensioni comparabili. Il motore passo-passo unipolare richiede invece meno manutenzione perché non ci sono spazzole che si usurano e produce movimenti controllati e variabili che non sono possibili con un motore in corrente continua.