Motores de passo: um guia completo

Os motores de passo são motores elétricos síncronos e sem escovas que dividem uma rotação completa em um grande número de etapas. Eles oferecem posicionamento e controle precisos sem qualquer mecanismo de feedback, tornando-os ideais para muitas aplicações. Este guia completo cobre tudo o que você precisa saber sobre motores de passo.

O que é um motor de passo?

Um motor de passo é um dispositivo eletromecânico que converte pulsos elétricos em movimentos mecânicos discretos. A posição do motor pode ser comandada para se mover e manter em uma dessas etapas sem qualquer sensor de posição para feedback (um controlador de malha aberta), desde que o motor seja cuidadosamente dimensionado para a aplicação.

Como funcionam os motores de passo

Os motores de passo operam segundo o princípio do eletromagnetismo. A construção básica consiste em um rotor feito de ímã permanente e um estator com eletroímãs. Quando a corrente flui através das bobinas do estator, ela gera um campo magnético que interage com o campo do rotor do ímã permanente para causar rotação.

Ao controlar com precisão a sequência e o tempo da corrente nas bobinas, o motor pode ser movido em passos rotacionais discretos. Os ângulos de passo comuns são 15°, 7,5°, 5°, 2,5° e 1,8°. Quanto menor o ângulo do passo, maior será a resolução e a precisão posicional.

Tipos de motores de passo

Existem três tipos principais de motores de passo:

• Relutância Variável – Possui rotor de ferro liso e pólos do estator que são energizados para atrair o rotor.
• Ímã permanente – Possui ímãs permanentes no rotor e opera com base na atração/repulsão entre os ímãs do rotor e do estator.
• Híbrido – Combina os princípios VR e PM para alta potência em um formato pequeno.

O motor de passo bipolar híbrido é o mais comum, proporcionando bom torque em baixa velocidade e controle de movimento mais rápido.

Como escolher um motor de passo

Principais fatores a serem considerados ao selecionar um motor de passo:

• Requisitos de torque e velocidade – O motor deve ser dimensionado adequadamente e compatível com a inércia da carga.
• Ângulo de passo – Ângulos de passo menores proporcionam melhor resolução e precisão.
• Bipolar ou unipolar – Os motores bipolares fornecem mais torque, mas requerem um driver mais complexo.
• Tipo de driver – Deve fornecer corrente adequada e corresponder ao tipo de interface.
• Torque de retenção – Deve ser maior que o torque de carga para evitar deslizamento.
• ** Tensão e corrente** – Devem corresponder às classificações do motor.

Controlando um motor de passo

Os motores de passo requerem drivers dedicados para energizar as fases em sequência. Modos de condução comuns:

• Unidade de onda – Apenas uma bobina é energizada por vez.
• Etapa completa – Duas bobinas são energizadas ao mesmo tempo para fornecer maior torque.
• Meio passo – Alterna entre uma e duas bobinas energizadas.
• Micropasso – Excitação sinusoidal para maior resolução.

Interfaces de microcontroladores usando pinos de E/S digitais ou controladores de passo especializados podem controlar a posição e a velocidade do motor comandando o driver com os sinais de passo e direção adequados.

Motor de passo vs servo motor

Vantagens dos motores de passo

• Controle digital preciso de posição, velocidade e aceleração
• Repetibilidade e precisão
• Alto torque em baixas velocidades
• Baixa manutenção
• Longa vida útil

Aplicações de motores de passo

Os motores de passo são usados em:

• Equipamento de automação
• Fabricação de semicondutores
• Dispositivos médicos
• Robótica
• Máquinas de embalagem
• Periféricos de computador
• Impressoras/scanners
• Sistemas de segurança

Com suas vantagens exclusivas, os motores de passo continuarão a ser um componente integral dos sistemas de controle de movimento que exigem precisão de posição, velocidade e temporização.CopyRetry