Tipos e características de motores de passo

Os motores de passo podem ser classificados em três tipos principais com base em suas formas estruturais: motores de relutância variável (VR), de ímã permanente (PM) e de passo híbrido (HS). O desempenho operacional dos motores de passo está intimamente relacionado aos seus métodos de controle, que podem ser categorizados em três tipos: sistemas de controle de malha aberta, sistemas de controle de malha fechada e sistemas de controle de malha semifechada. Em aplicações práticas, os sistemas de controle de malha semifechada são geralmente classificados em sistemas de malha aberta ou de malha fechada.

Relutância variável: Os motores de passo com relutância variável possuem enrolamentos no estator e um rotor feito de materiais magnéticos macios. Eles são caracterizados por uma estrutura simples, baixo custo e um pequeno ângulo de passo, normalmente atingindo 1,2°. No entanto, eles apresentam baixo desempenho dinâmico, baixa eficiência, geração significativa de calor e desafios de confiabilidade.

Ímã permanente: Os motores de passo de ímã permanente têm um rotor feito de material de ímã permanente e a contagem de pólos do rotor corresponde à do estator. Eles apresentam bom desempenho dinâmico e alto torque de saída, mas sofrem de menor precisão, com um ângulo de passo maior (geralmente 7,5° ou 15°).

Híbrido: Os motores de passo híbridos combinam as vantagens dos motores de relutância variável e de ímã permanente. Eles apresentam enrolamentos multifásicos no estator e usam material magnético permanente no rotor, incorporando vários dentes pequenos no rotor e no estator para aumentar a precisão do passo. Os motores híbridos oferecem alto torque de saída, bom desempenho dinâmico, pequeno ângulo de passo, mas possuem uma estrutura mais complexa e custo relativamente mais alto.

Quando categorizados pelo enrolamento do estator, os motores de passo vêm em séries bifásicas, trifásicas e cincofásicas. O mais popular é o motor de passo híbrido bifásico, que detém mais de 97% de participação de mercado devido à sua relação custo-benefício e excelente desempenho com drivers de subdivisão. Este motor tem um ângulo de passo básico de 1,8°/passo, que pode ser reduzido para 0,9° com drivers de meio passo e subdividido em até 256 vezes (0,007°/micropasso) com drivers de subdivisão. Devido a fatores como atrito e precisão de fabricação, a precisão real do controle é ligeiramente menor. O mesmo motor de passo pode ser emparelhado com diferentes drivers de subdivisão para ajustar a precisão e o desempenho.

Motores de passo

Características dos motores de passo

Vantagens:

1. Excelente resposta start-stop e reversa.
2. O ângulo de rotação é proporcional ao número de pulsos.
3. Ampla faixa de velocidade, pois a velocidade é proporcional à frequência do pulso.
4. Torque máximo quando o motor está parado (quando os enrolamentos estão energizados).
5. Posicionamento preciso e movimento repetitivo devido ao baixo acúmulo de erros entre as etapas (3-5% por etapa).
6. A resposta é determinada exclusivamente por pulsos de entrada digital, permitindo controle em malha aberta, simplificando a estrutura do motor e os custos de controle.
7. A rotação síncrona lenta é obtida conectando diretamente a carga ao eixo do motor.
8. Alta confiabilidade devido à ausência de escovas e a vida útil do motor depende apenas da vida útil do rolamento.

Desvantagens:

1. Desafiador para operar em altas velocidades.
2. Obter grande torque é difícil.
3. Risco de ressonância se não for controlado adequadamente.
4. Propenso a perder passos quando sobrecarregado, causando vibração e ruído em altas velocidades.
5. Sem vantagens em termos de volume e peso, com baixa eficiência energética.

Sinta-se à vontade para me informar se tiver alguma preferência ou ajuste específico que desejar!