Fonctionnement des moteur pas à pas unipolaire

Les moteurs pas à pas ne sont pas conçus de la même manière que les moteurs à courant continu, en effet, contrairement à ceux-ci les moteurs pas à pas ne peuvent tourner continuellement dès leur mise sous tension. Avant de vous dire comment les utiliser, nous allons voir leur principe de fonctionnement...
I . Champ magnétique
Pour comprendre le fonctionnement d'un moteur pas à pas, il est utile de rappeler la manière dont apparait un champ magnétique dans une bobine.

L'animation ci-dessus vous permet, en appuyant sur le bouton rouge sans relacher, de voir la réaction de la boussole par rapport au champ magnétique crée dans la bobine au passage d'un courant En effet, il se crée un pôle Nord magnétique du côté de la boussole qui ainsi attire le pôle Sud magnétique de celle-ci. La boussole reste ainsi figée sur une position bien précise et ne peut bouger sans que le courant n'arrête de circuler dans la bobine.

II . Modèle simple à deux bobines

Mettons dorénavant la boussolle au centre de deux bobines comme le montre la figure ci-dessous :

En appuyant sur la flèche (en bas à droite), on peut changer la position des interrupteurs qui permettent ainsi de faire circuler le courant dans les bobines de façon différente. On peut ainsi remarquer qu'avec les deux bobines et avec un ordre précis de combinaisons sur les interrupteurs, on fait tourner la boussole ceci grâce au champ magnétique provenant des bobines parcourues par un courant.
L'ordre d'alimentation des bobines obtenu par le modèle pour faire tourner d'un tour la boussole est le suivant :

	Interrupteur A	Interrupteur B	Interrupteur C	Interrupteur D
Position 1	1	0	0	1
Position 2	0	0	1	1
Position 3	0	1	1	0
Position 4	1	1	0	0

III . Son utilisation

Bien que les moteurs pas à pas ont un nombre de pas, le plus souvent supérieur à 100, il fonctionne de la même manière que le modèle du II. Ainsi en envoyant succéssivement les impulsions selon le tableau du dessus, le moteur pas à pas ne fera pas un tour comme dans le modèle, mais un "pas" par impulsion. Par exemple, avec un moteur pas à pas de 100 pas/tour, nous obtenons : 1 pas = 360 / 100 = 3.6°
Il faut tout de même remarquer qu'en envoyant la séquence d'impulsions de la position 4 à 1, on peut faire tourner le moteur pas à pas dans l'autre sens.
Le principal avantage des moteurs pas à pas est que l'ont peut savoir exactement le nombre de pas qu'ils ont réalisés, ce qui permet en robotique, par exemple, de connaitre la position exacte du robot (tout en restant conscient qu'il ne faut pas surcharger le moteur afin qu'il ne "patine" pas).

Remarque importante : Lorsque vous vous amuserez avec de tels moteurs, et qu'avec l'envoi des impulsions ils ne bougent pas, alors essayez de voir si il ne manque pas une temporisation entre chaque impulsion, ce n'est pas parce que ils sont lent à recevoir les données (à moins que...) mais il faut lui laisser le temps de se mettre dans la bonne position pour traiter les impulsions suivantes.