Motori a passo, numero di fasi

[Fabio992]

Buonasera.
Sono alle prese con un piccolo grattacapo riguardante i motori a passo.

Il problema è ( come spesso capita ) su delle definizioni discordanti.
Trovo in alcuni testi che il numero di fasi di un motore a passo è definito come " il numero di successive alimentazioni che devo dare per far compiere al rotore una rivoluzione elettrica". In questo caso, mi sembra che il termine " fasi " stia più ad indicare le " fasi " intese come "passi" o " stadi temporali" che impiega il motore per compiere una rivoluzione.

In un altro testo trovo che il numero di fasi è definito come " il numero di avvolgimenti indipendenti presenti nel motore". In questo caso il significato di fase mi sembra più quello abituale per un motore elettrico.

Il problema è che se con la prima definizione un motore ibrido bipolare risulta essere n-fase, con la seconda risulta essere n/2-fase .

Sono entrambe corrette? Io se dovessi scegliere quella più corretta direi che è la seconda, ma con la prima si possono fare alcuni " giochetti" in più ( che mi fanno sperare sia giusta).....

[CarloCoriolano]

Perché dici che sono due definizioni diverse? Mi sembra coincidano.

[Fabio992]

https://www.youtube.com/watch?v=bngx2dKl5jU

Non so se sto facendo confusione io, ma guarda il video.

Si vedono chiaramente i 4 avvolgimenti: sono A, A segnato, B, B segnato. A e A segnato producono polarità magnetiche opposte, sono avvolti in senso opposto sulle espansioni polari ma sono lo stesso " filo". Infatti credo che quel motore abbia due coppie di fili che escono dalla carcassa per essere alimentati. Stessa cosa vale per B e B segnato.
Con la prima definizione si avrebbe che il motore è quadrifase ( fa 1.8°/ step, ma servono 4 step per fare una rivoluzione elettrica), con la seconda che è un bifase ( ha due avvolgimenti distinti, indipendenti).

[CarloCoriolano]

Uhm, in effetti avevo inteso che entrambe coincidessero con la due. Il filmato invece parla di "fasi di pilotaggio".

[banjoman]

I motori passo-passo (stepper motor) rientrano nella categoria dei motori AC asincroni sincroni polifase.
Quindi e' corretto dire che un motore a n fasi equivale a n avvolgimenti separati.

Detto cio' c'e' la suddivisione in motori stepper unipolari e bipolari.
Quelli unipolari hanno un avvolgimento con presa centrale per ogni fase.
Quelli bipolari hanno un avvolgimento per ogni fase, semplicemente.

Dopodiché si parla del pilotaggio: e questi sono gli step (e non le fasi come erroneamente alcuni scrivono). Quindi un motore passo-passo per compiere una rivoluzione completa deve eseguire n step (o passi).

Esempio: da un datasheet di un motore 2-phase si desume che e' un motore a due avvolgimenti (fasi) bipolare (infatti sul datasheet sono indicati 4 fili, le coppie essendo A+/A- e B+/B-).
Compie una rotazione completa di con 200 full step.

Purtroppo i testi in italiano equivocano spesso sul significato di fase, definendola erroneamente come una "fase (step) di avanzamento". Nei testi inglesi per fortuna cio' non accade.

[Fabio992]

rientrano nella categoria dei motori AC asincroni polifase

perché AC?

Comunque no, non credo ci sia un errore di traduzione, ti riporto il testo direttamente dal libro (in madrelingua) da cui è preso: electromechanical motion devices di Hi-Dong Chai

The figure shows four connection or windings A,B,C,D. The current in each winding flows in one direction. This type of motor is callad a four phase motor. A two winding motor with the current flowing in both directions is also called a four phase motor since it also takes four energizazion sequences to move one cycle,

[banjoman]

Beh, quello che dice e' corretto, ma ingenera confusione appunto...
Nei datasheet (e nel gergo reale di chi si occupa di stepper) una fase e' un avvolgimento, punto.

Un motore a due fasi bipolare implica che abbia due avvolgimenti. Essi vengono energizzati in opportuna sequenza, alternando opportunatamente le polarita'. Otteniamo che una sequenza di eccitazione completa e' composta da 4 passi; tale sequenza di eccitazione, che il testo da te citato chiama ciclo,ripetendosi, causa la rotazione dell'asse motore in un determinato verso.
Tale comportamento e' equivalente a quello di un motore unipolare a 4 fasi. Ma questo non vuol dire che il motore abbia 4 avvolgimenti!

In pratica occorre avere ben chiaro in mente se si sta parlando di motori unipolari o bipolari.

Sempre con riguardo al comportamento dei motori bipolari, le forme d'onda di eccitazione degli avvolgimenti sono sostanzialmente due onde quadre (per il funzionamento in full step) sfasate di 90 gradi. Che sono poi la approssimazione piu' grossolana possibile di... due sinusoidi. Comunque trattasi di segnali AC. Ecco perche' sono assimilabili a motori AC asincroni sincroni.
Scoprirai poi che con altre forme di eccitazione (two-phase on, half-step e micro step) la corrente negli avvolgimenti assume via via un andamento piu' vicino a quello sinusoidale...

Ci sono ovviamente dei limiti al microstepping, dovuti al fatto che aumentando il numero di microstep in cui si puo' suddividere un full step, il motore inizia a rispondere male o non risponde per niente.

Ogni motore ha caratteristiche elettromeccaniche ben precise, e solo conoscendole si puo' valutare il tipo di eccitazione migliore, la risposta ottenibile, l'errore di posizionamento eccetera...

[SandroCalligaro]

I motori passo-passo (stepper motor) rientrano nella categoria dei motori AC asincroni polifase.

Sono motori sincroni, sfruttati proprio per questa caratteristica (solitamente si considera che il rotore insegua quasi perfettamente il campo di statore, allineandosi in una direzione ben precisa).

In prima approssimazione si possono considerare (dal punto di vista del modello elettrico) equivalenti a dei motori sincroni a magneti permanenti (PMSM, chiamati comunemente "brushless").
Infatti si possono controllare allo stesso modo (Field Oriented Control), e con un sensore di posizione (e ovviamente le misure di corrente) si ottengono delle prestazioni molto superiori a quel che si può ottenere in controllo a passo o in microstepping.

[banjoman]

Grazie per avermi corretto la svista SandroCalligaro.
Ho corretto lo svarione nei miei due post precedenti. Chiedo venia per il lapsus

[SandroCalligaro]

Era chiaro che dovesse essere un lapsus