Le moteur pas à pas est un composant clé des systèmes d’automatisation et de robotique. Il permet un positionnement précis sans capteur de retour, ce qui en fait une solution idéale pour les machines-outils, les imprimantes 3D ou les axes linéaires.
Mais lorsqu’il s’agit d’intégrer ce type de moteur dans une application, une question revient souvent : comment calculer le nombre de pas nécessaire pour obtenir un déplacement précis ?
Découvrons ensemble comment faire ce calcul, et quelles sont les notions à connaître pour dimensionner correctement votre système.
Comprendre le nombre de pas d’un moteur pas à pas
Un moteur pas à pas transforme chaque impulsion électrique en un mouvement angulaire fixe, appelé “pas”. Le nombre de pas par tour correspond donc au nombre d’impulsions nécessaires pour effectuer une rotation complète de 360°.
Par exemple, un moteur avec 200 pas par tour réalisera une rotation de 1,8° par pas (puisque 360° / 200 = 1,8°).
Plus le moteur possède de pas par tour, plus sa précision de positionnement sera élevée.
Pour mieux comprendre les avantages de cette technologie et les critères de choix, consultez notre article détaillé : Pourquoi choisir un moteur pas à pas ?.
La formule de base pour calculer le nombre de pas
Le calcul dépend de trois paramètres principaux :
- Le pas du moteur (en pas/tour ou en degrés),
- Le pas de la vis (si le moteur entraîne un système linéaire),
- Le déplacement souhaité.
La formule générale est la suivante :
Nombre de pas = (Déplacement souhaité / Pas de la vis) × Nombre de pas par tour
Exemple :
Prenons un moteur de 200 pas/tour, une vis de 5 mm de pas et un déplacement souhaité de 50 mm.
Nombre de pas = (50 / 5) × 200 = 2000 pas
Cela signifie que le moteur devra recevoir 2000 impulsions pour déplacer le chariot de 50 mm.
Calculer la résolution linéaire
La résolution indique la distance parcourue par un pas moteur.
Elle se calcule ainsi :
Résolution (mm/pas) = Pas de la vis / Nombre de pas par tour
Exemple :
Résolution = 5 / 200 = 0,025 mm/pas
Chaque impulsion du moteur déplace donc le système linéaire de 0,025 mm.
Cette donnée est essentielle pour déterminer la précision de positionnement d’un axe automatisé.
Intégrer le microstepping dans le calcul
Les drivers de moteurs pas à pas permettent souvent d’activer le microstepping, c’est-à-dire la division de chaque pas en sous-pas pour un mouvement plus fluide.
Un réglage en 1/16 microstep, par exemple, divise chaque pas en 16 sous-pas.
La formule devient :
Résolution microstep = (Pas de la vis / Nombre de pas par tour) / Microstepping
Exemple :
Résolution microstep = (5 / 200) / 16 = 0,00156 mm/pas
Le microstepping ne change pas la précision mécanique intrinsèque du moteur, mais il améliore considérablement la douceur de mouvement et la stabilité à basse vitesse.
Pour une compréhension approfondie de cette logique électrique et mécanique, vous pouvez lire notre article : Comment fonctionne un moteur pas à pas bipolaire ?.
Tableau récapitulatif du nombre de pas selon le microstepping
| Pas moteur | Microstepping | Pas par tour équivalent | Résolution avec vis de 5 mm |
| Plein pas (200 pas/tour) | 1 | 200 | 0,025 mm/pas |
| Demi-pas | 1/2 | 400 | 0,0125 mm/pas |
| 1/4 de pas | 1/4 | 800 | 0,00625 mm/pas |
| 1/8 de pas | 1/8 | 1600 | 0,003125 mm/pas |
| 1/16 de pas | 1/16 | 3200 | 0,00156 mm/pas |
Ce tableau montre clairement comment le microstepping augmente la finesse du mouvement, mais aussi le nombre d’impulsions à générer par le contrôleur.
Cas particuliers : poulies, courroies et rapports de réduction
Si votre moteur entraîne une courroie crantée ou un réducteur, le calcul doit prendre en compte la circonférence de la poulie et le rapport de réduction.
Nombre de pas = (Déplacement / (Circonférence × rapport de réduction)) × Nombre de pas par tour
Exemple :
Un moteur de 200 pas/tour entraîne une poulie de 20 dents (pas de courroie = 2 mm).
La circonférence est donc de 20 × 2 = 40 mm.
Pour un déplacement de 80 mm :
Nombre de pas = (80 / 40) × 200 = 400 pas
Ce type de calcul est fréquent pour les axes à courroie dans les imprimantes 3D, traceurs ou systèmes de convoyage.
Et le choix du moteur dans tout ça ?
Le calcul du nombre de pas ne suffit pas à lui seul : il faut également vérifier que le couple moteur est adapté à la charge et à la dynamique du système.
Les gammes de moteurs pas à pas igus offrent plusieurs tailles et couples selon les besoins, avec ou sans contrôleur intégré.
FAQ – Calcul du nombre de pas d’un moteur pas à pas
Comment connaître le nombre de pas par tour de mon moteur ?
Cette information est indiquée sur la fiche technique du moteur. Les modèles les plus répandus sont à 200 pas/tour (1,8°) ou 400 pas/tour (0,9°).
Le microstepping améliore-t-il la précision absolue ?
Pas forcément : il améliore surtout la fluidité du mouvement et la réduction des vibrations, mais la précision dépend aussi du couple, du frottement et de la charge.
Pourquoi mon moteur perd-il des pas ?
Une perte de pas survient lorsque le couple moteur est insuffisant par rapport à la charge ou à la vitesse. Il faut alors ajuster la tension d’alimentation, le driver ou la charge mécanique.
Quelle est la différence entre le pas moteur et le pas de la vis ?
Le pas moteur correspond à un angle de rotation, tandis que le pas de la vis traduit cette rotation en déplacement linéaire. Ces deux valeurs sont indispensables pour calculer précisément un mouvement.
