Motor de Passo, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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MOTOR DE PASSOMOTOR DE PASSO

MOTOR DE PASSO

O motor de passo é um transdutor que converte energia

elétrica em movimento controlado através de pulsos, o que

possibilita o deslocamento por passo, onde passo é o menor

deslocamento angular.

Com o passar dos anos houve um aumento na popularidade

deste motor, principalmente pelo seu tamanho e custo

reduzidos e também a total adaptação por controle digitais.

Outra vantagem do motor de passos em relação aos outros

motores é a estabilidade. Quando quisermos obter uma

rotação específica de um certo grau, calcularemos o número

de rotação por pulsos, o que nos possibilita uma boa

precisão no movimento.

Parâmetros Importantes

- Graus por Passo = sem dúvida a característica mais importante ao se escolher o motor, o número de graus por passo está intimamente vinculado com o número de passos por volta. Os valores mais comuns para esta característica, também referida como resolution, são 0.72,1.8, 3.6, 7.5, 15 e até 90 graus. - Momento de Frenagem = momento máximo com o rotor bloqueado, sem perda de passos. - Momento (Torque) = efeito rotativo de uma força , medindo a partir do produto da mesma pela distância perpendicular até o ponto em que ela atua partindo de sua linha de ação. - Taxa de Andamento = regime de operação atingido após uma aceleração suave. - Momento de Inércia = medida da resistência mecânica oferecida por um corpo à aceleração angular. - Auto-Indutância = determina a magnitude da corrente média em regimes pesados de operação, de acordo com o tipo de enrolamento do estator: relaciona o fluxo magnético com as correntes que o produzem.

- Resistências Ôhmicas = determina a magnitude da corrente do estator com o rotor parado. - Corrente máxima do estator = determinada pela bitola do fio empregado nos enrolamentos. - "Holding Torque" = é mínima potência para fazer o motor mudar de posição parada. - Torque Residual = é a resultante de todos os fluxos magnético presente nos pólos do estator. - Resposta de Passo = é tempo que o motor gasta para executar o comando. - Ressonância = como todo material, o motor de passos tem sua freqüência natural. Quando o motor gira com uma freqüência igual a sua, ele começa a oscilar e a perder passos. - Tensão de trabalho = normalmente impresso na própia chassi do motor, a tensão em que trabalha o motor é fundamental na obtenção do torque do componente. Tensões acima do estipulado pelo fabricante em seu datasheet costumam aumentar o torque do motor, porém, tal procedimento resulta na diminuição da vida útil do mesmo. Destaca-se que a tensão de trabalho do motor não necessariamente deve ser a tensão utilizada na lógica do circuito. Os valores normalmente encontrados variam de +5V à +48V.

FUNCIONAMENTO BÁSICO DO MOTOR DE PASSO

Normalmente os motores de passo são projetados com enrolamento de

estator polifásico o que não foge muito dos demais motores. O número de

pólos é determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada.

Os motores de passo têm alimentação externa. Conforme os pulsos na

entrada do circuito de alimentação, este oferece correntes aos

enrolamentos certos para fornecer o deslocamento desejado.

Falaremos agora então, mais um pouco sobre motores com imã

permanente. Além do número de fases do motor, existe outra subdivisão

entre estes componentes, a sua polaridade.

Motores de passo unipolares são caracterizados por possuírem um center-

tape entre o enrolamento de suas bobinas. Normalmente utiliza--se este

center-tape para alimentar o motor, que é controlado aterrando-se as

extremidades dos enrolamentos. Abaixo segue uma figura ilustrativa onde

podemos ver que tal motor possui duas bobinas e quatro fases.

Para que um motor de passo funcione, é necessário que sua

alimentação seja feita de forma seqüencial e repetida. Não basta

apenas ligar os fios do motor de passo a uma fonte de energia e sim

ligá-los a um circuito que execute a seqüência requerida pelo motor.

Existem três tipos básicos de movimentos o de passo inteiro e o de

meio passo e o micropasso, tanto para o motor bipolar como para o

unipolar. O de micropasso tem sua tecnologia não muito divulgada, e

baseia-se no controle da corrente que flui por cada bobina multiplicado

pelo numero de passos por revolução.

Motor bipolar com passo inteiro

• Motor bipolar com meio passo

Motor unipolar com meio passo

APLICAÇÕES COM MOTOR DE PASSO

• SCANNER ÓPTICOSCANNER ÓPTICO
• IMPRESSORASIMPRESSORAS
• MOVIMENTAÇÃO DE TELESCÓPIOSMOVIMENTAÇÃO DE TELESCÓPIOS
• FAXFAX
• ROBÓTICAROBÓTICA