Controle de Motores de Passo
08 de janeiro de 2018|
Visualizações: 1379Motores de passo podem ser vistos como motores elétricos sem comutadores. Normalmente, todos os enrolamentos do motor fazem parte do estator, e o rotor é um ímã permanente ou, no caso de motores de relutância variável, um bloco dentado de algum material magneticamente macio. Toda a comutação deve ser controlada externamente pelo controlador do motor e, normalmente, os motores e controladores são projetados para que o motor possa ser mantido em qualquer posição fixa, bem como ser girado em uma direção ou outra. A maioria dos motores de passo, como também são conhecidos, pode ser escalonada em frequências de áudio, permitindo que girem rapidamente e, com um controlador apropriado, podem ser iniciados e parados "instantaneamente" em orientações controladas.
Para algumas aplicações, é possível escolher entre servomotores e motores de passo. Ambos os tipos de motores oferecem oportunidades semelhantes para posicionamento preciso, mas diferem em vários aspectos. Servomotores requerem algum tipo de sistema de controle com feedback analógico. Normalmente, isso envolve um potenciômetro para fornecer feedback sobre a posição do rotor e uma combinação de circuitos para conduzir uma corrente através do motor inversamente proporcional à diferença entre a posição desejada e a posição atual.
Ao escolher entre motores de passo e servos, uma série de questões deve ser considerada; qual delas será relevante depende da aplicação. Por exemplo, a repetibilidade do posicionamento realizado com um motor de passo depende da geometria do rotor do motor, enquanto a repetibilidade do posicionamento realizado com um servomotor geralmente depende da estabilidade do potenciômetro e de outros componentes analógicos no circuito de realimentação.
Motores de passo podem ser usados em sistemas de controle de malha aberta simples; geralmente, são adequados para sistemas que operam em baixas acelerações com cargas estáticas, mas o controle em malha fechada pode ser essencial para altas acelerações, especialmente se envolverem cargas variáveis. Se um motor de passo em um sistema de controle de malha aberta for submetido a torque excessivo, todo o conhecimento da posição do rotor será perdido e o sistema precisará ser reinicializado; servomotores não estão sujeitos a esse problema.
Motores de passo são conhecidos em alemão como Schrittmotoren, em francês como moteurs pas à pas e em espanhol como motor paso paso.
Os motores de passo vêm em duas variedades: ímã permanente e relutância variável (também existem motores híbridos, que são indistinguíveis dos motores de ímã permanente do ponto de vista do controlador). Sem uma etiqueta no motor, geralmente é possível diferenciá-los pelo toque quando nenhuma energia é aplicada. Os motores de ímã permanente tendem a "engrenar" conforme você gira o rotor com os dedos, enquanto os motores de relutância variável giram quase livremente (embora possam engrenar ligeiramente devido à magnetização residual no rotor). Você também pode distinguir entre as duas variedades com um ohmímetro. Os motores de relutância variável geralmente têm três (às vezes quatro) enrolamentos, com um retorno comum, enquanto os motores de ímã permanente geralmente têm dois enrolamentos independentes, com ou sem derivações centrais. Enrolamentos com derivações centrais são usados em motores de ímã permanente unipolares.
Os motores de passo estão disponíveis em uma ampla faixa de resolução angular. Os motores mais grosseiros normalmente giram 90 graus por passo, enquanto os motores de ímã permanente de alta resolução geralmente conseguem lidar com 1,8 ou até 0,72 graus por passo. Com um controlador apropriado, a maioria dos motores de ímã permanente e híbridos pode operar em meio-passo, e alguns controladores podem lidar com passos fracionários menores ou micropassos.
Tanto para motores de passo de ímã permanente quanto de relutância variável, se apenas um enrolamento do motor for energizado, o rotor (sem carga) se ajustará a um ângulo fixo e manterá esse ângulo até que o torque exceda o torque de retenção do motor, ponto em que o rotor girará, tentando se manter em cada ponto de equilíbrio sucessivo.









