Le cenerentole dei motori, gli stepper, stanno conquistando sempre più mercato grazie al costante incremento della loro affidabilità e delle loro prestazioni.
Il racconto della vita di un motore passo-passo, in fin dei conti, è abbastanza semplice: con un treno di impulsi, di numero e frequenza controllati, si può ottenere, tramite un drive dedicato, la rotazione del rotore; con un motore stepper è quindi possibile realizzare applicazioni motion a partire da un semplice PLC purché disponga di uscite veloci per la generazione di treni di impulsi ad alta frequenza.
Vediamo meglio i principi costruttivi e di funzionamento di questo tipo di attuatore.
Hardware massiccio ma agile
Strutturalmente, un motore passo-passo è concettualmente molto semplice: la superficie interna dello statore, anziché essere liscia come in tutti gli altri tipi di motore, presenta delle sporgenze radiali sulle quali sono situati avvolgimenti elettrici; la faccia delle sporgenze rivolta verso il rotore, ovvero verso il centro del motore, è dentellata, cioè costituita da un’alternanza di pieni e di vuoti longitudinali. Il rotore, invece, è costituito da un blocco massiccio di materiale metallico che, in alcuni tipi di motori stepper, è fortemente magnetizzato radialmente a zone alterne nord-sud mentre, in altri tipi, si magnetizza per induzione; in tutti i motori passo-passo, in ogni caso, anche la superficie del rotore è dentellata longitudinalmente.
In questo tipo di motori non vi è un campo magnetico rotante, come invece avviene nei motori asincroni; i drive dei motori passo-passo, infatti, si limitano ad alimentare sequenzialmente gli avvolgimenti presenti sulle sporgenze interne statoriche al fine di produrre, sui denti statorici, coppie polari in grado di attrarre e allineare coppie di denti rotorici.
La rotazione, quindi, avviene come successione di piccoli spostamenti provocati, appunto, dall’allineamento di coppie magnetiche di denti rotorici con le coppie magnetizzate elettricamente di denti statorici; da qui il nome passo-passo.
