Un moteur pas à pas est un appareil électrique qui divise la rotation complète du moteur en parties individuelles appelées pas. Généralement, ces moteurs sont sans balais afin de faciliter une rotation synchrone et fonctionnent sans l’entrée d’une source externe sur le réducteur lui-même. Ils fonctionnent grâce à l’utilisation d’électro-aimants disposés à différents endroits autour de l’arbre, chacun gravé de dents. Ces dents correspondent aux dents qui sont placées sur l’engrenage lui-même. Lorsque l’engrenage tourne, une section correspond aux dents du premier électro-aimant, décalant les dents des autres électro-aimants et répétant cette action lors de sa rotation.
Le principe général des moteurs pas à pas est de reléguer chaque rotation dans une phase spécifique. Chaque phase du moteur pas à pas est contrôlée en allumant et en éteignant l’électroaimant selon un schéma répété. Cela signifie que, contrairement aux moteurs à courant continu (CC) qui utilisent des balais et sont contrôlés par la tension, les moteurs pas à pas n’ont besoin d’être chargés que sur l’arbre lui-même.
Trois types de mécanismes de commande de moteur pas à pas existent dans la conception de l’appareil. Un format utilise un aimant permanent situé dans le rotor pour contrôler les électro-aimants en créant une attraction et une répulsion sur l’engrenage. D’autres utilisent une commande magnétique sur l’arbre lui-même et tirent essentiellement l’engrenage vers l’arbre de la manière opposée au format précédent. Une autre conception encore est une technique de combinaison, qui utilise des réactions magnétiques à la fois de l’engrenage et de l’arbre.
Certaines des caractéristiques négatives des moteurs pas à pas les rendent très uniques dans le domaine du contrôle de mouvement. Premièrement, un pilote de moteur pas à pas nécessite une source d’alimentation constante pour fonctionner. De plus, la physique de l’appareil signifie que lorsque la vitesse de l’engrenage augmente, le couple réel diminue. Cela crée une situation dans laquelle le moteur commence à vibrer, ce qui ne peut être contrôlé qu’en ajoutant un amortisseur à l’arbre lui-même. Une façon d’atténuer cet effet global est d’ajouter plus d’électro-aimants au système, ce qui augmente le nombre d’étapes et diminue les vibrations.
La majorité des moteurs pas à pas modernes sont contrôlés via un système informatique, qui maintient le bon positionnement grâce à des commandes numériques. Ils peuvent être conçus beaucoup plus petits que les moteurs à courant continu, en raison du manque de besoins en tension sur l’engrenage lui-même. Des exemples de petits moteurs pas à pas utilisés dans les équipements modernes comprennent ceux des lecteurs de disques compacts, des imprimantes d’ordinateur et d’autres appareils contrôlés avec précision qui nécessitent de petites actions détaillées pour fonctionner correctement.