Tipos de motores de passo


1.Introdução
: O motor de passo transforma energia elétrica em movimentos, como a maioria dos motores que conhecemos, a grande diferença está na maneira pela qual as bobinas são energizadas, agora nos preocupamos não apenas com a rotação, mas também posicionar o seu rotor de uma maneira exata, destinando-o a aplicações de alta precisão e posicionamento. Os motores de passo são lentos e de baixa potência, mas são uma solução precisa e barata, e que sofreu evoluções interessantes nos últimos 20 anos, deixando-o mais competitivo e versátil com o surgimento de step-servo.

2.Funcionamento: Os motores, aliados a seus drivers convertem informação digital em movimentos precisos, dependendo dos níveis lógicos dos sinais gerados pelo driver e levados até as bobinas do estator do motor, isso determinara o seu perfil de movimento e consequente posicionamento do motor, isto é, a corrente é pré-estabelecida no driver e ela será comutada em sequencias pré estabelecidas no motor fazendo-o rotacionar o incremento desejado. Aplicações típicas são posicionamento, medição e controle.

3.Características Básicas:

  • Trabalham em malha aberta (step-servo em fechada)
  • Operam independente da carga
  • Não apresentam escovas
  • Freio de posicionamento eletrônico
  • Compactos e de alto torque pelo volume.
  • Longa vida, confiabilidade e baixo custo.
  • Exigem um dimensionamento correto e levando-se em conta a Inércia do conjunto acionado.
  • TIPOS CONSTRUTIVOS: Existem 3 variações construtivas ou diria evolutivas dessa modalidade de motor:
    • IMÃ PERMANENTE
    • RELUTANCIA VARIAVEL
    • HIBRIDO (o mais comum atualmente)

4.1    IMÃ PERMANENTE. Este tipo de motor tem um ímã permanente no rotor (característica de todos os motores de passo) e quatro no estator, gerando uma mecânica mais simples e barata. A vantagem desse tipo de motor é o fato dele ter um campo magnético permanente que se soma ao campo magnético das bobinas concedendo torque de retenção, essa característica também concede uma potência, ou torque, maior na partida. A desvantagem desse tipo de motor é o fato deles terem um passo maior (resolução maior), com menor precisão, mas podendo ser considerado o avô do motor de passo hibrido atual (mais tecnológico). Quando uma bobina do estator é ativada, o eixo se alinha com o campo magnético até o estator ser desligado e a bobina seguinte ser ligada, este é o princípio de todos os motores de passo.

4.2    RELUTANCIA VARIAVEL. Os motores de relutância variável possuem de 3 a 5 bobinas laminadas no estator conectadas a um center tap ou terminal comum.

Nesse caso o eixo do motor é feito de ferro Doce, e não um ímã permanente como o anterior a diminuição do campo magnético reduz o seu torque de trabalho e de partida (torque estático nulo).

  • Os motores de passo híbridos são os mais largamente utilizados atualmente, e são na verdade uma composição dos anteriores. Núcleo magnético construído de Terras Raras, que ~são uma gama de metais moldáveis da Tabela Periódica” que juntos geram ligas de alto poder magnético, muito usados em motores, exemplo: Samário Cobalto, Neodímio, Samário Ferro Nitrogênio, etc. Os campos magnéticos fortes concebidos por essa gama de componentes eliminam as bobinas e concedem motores de tamanhos reduzidos, uma boa aplicação são em relógios e naves espaciais. Esse “blend” concedido pelas Terras Raras ainda é caro e limitado a certos motores. Os “blends” vem se alterando de maneira considerável com a evolução das pesquisas, um motor atual tem 200 vezes mais magnetismo que há 30 anos atrás.

Os rotores e estatores são laminados e uma sequência de magnetização ditada pelo driver é aplicada no estator, fazendo com que o rotor gire, conforme programado. Nesse caso usamos a tecnologia PWM, que é um cicuito que concede arranques suaves, não controlando a corrente de forma constante , mas sim por meio de pulsos, que atuam sobre a média da corrente que circula pela carga e controlando a duração desses pulsos.

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