Motor de passo - Stepper motor

Animação de um motor de passo simplificado (unipolar)
Quadro 1: O eletroímã superior (1) é ligado, atraindo os dentes mais próximos do rotor de ferro em forma de engrenagem. Com os dentes alinhados ao eletroímã 1, eles serão ligeiramente deslocados do eletroímã direito (2).
Frame 2: O eletroímã superior (1) é desligado e o eletroímã direito (2) é energizado, puxando os dentes para o alinhamento com ele. Isso resulta em uma rotação de 3,6 ° neste exemplo.
Frame 3: O eletroímã inferior (3) está energizado; ocorre outra rotação de 3,6 °.
Frame 4: O eletroímã esquerdo (4) está energizado, girando novamente em 3,6 °. Quando o eletroímã superior (1) for novamente habilitado, o rotor terá girado uma posição de dente; uma vez que existem 25 dentes, serão necessários 100 passos para fazer uma rotação completa neste exemplo.

Um motor de passo , também conhecido como motor de passo ou motor de passo , é um motor elétrico CC sem escova que divide uma rotação completa em várias etapas iguais. A posição do motor pode ser comandada para se mover e se manter em uma dessas etapas sem nenhum sensor de posição para feedback (um controlador de malha aberta ), desde que o motor seja dimensionado corretamente para a aplicação em relação ao torque e à velocidade.

Os motores de relutância comutados são motores de passo muito grandes com uma contagem de pólos reduzida e geralmente são comutados em malha fechada .

Mecanismo

Um motor de passo
Um motor de passo híbrido bipolar

Os motores DC escovados giram continuamente quando a tensão DC é aplicada aos seus terminais. O motor de passo é conhecido por sua propriedade de converter um trem de pulsos de entrada (normalmente ondas quadradas) em um incremento precisamente definido na posição de rotação do eixo. Cada pulso gira o eixo em um ângulo fixo.

Os motores de passo têm efetivamente vários eletroímãs "dentados" dispostos como um estator em torno de um rotor central, uma peça de ferro em forma de engrenagem. Os eletroímãs são energizados por um circuito acionador externo ou um microcontrolador . Para fazer o eixo do motor girar, primeiro, um eletroímã recebe força, que atrai magneticamente os dentes da engrenagem. Quando os dentes da engrenagem estão alinhados ao primeiro eletroímã, eles são ligeiramente deslocados do próximo eletroímã. Isso significa que quando o próximo eletroímã é ligado e o primeiro é desligado, a engrenagem gira ligeiramente para se alinhar com o próximo. A partir daí, o processo é repetido. Cada uma dessas rotações é chamada de "etapa", com um número inteiro de etapas fazendo uma rotação completa. Dessa forma, o motor pode ser girado por um ângulo preciso.

O arranjo circular dos eletroímãs é dividido em grupos, cada grupo denominado fase, e há um número igual de eletroímãs por grupo. O número de grupos é escolhido pelo projetista do motor de passo. Os eletroímãs de cada grupo são intercalados com os eletroímãs de outros grupos para formar um padrão uniforme de arranjo. Por exemplo, se o motor de passo tiver dois grupos identificados como A ou B e dez eletroímãs no total, o padrão de agrupamento será ABABABABAB.

Eletroímãs dentro do mesmo grupo são todos energizados juntos. Por causa disso, motores de passo com mais fases geralmente têm mais fios (ou condutores) para controlar o motor.


Tipos

Existem três tipos principais de motores de passo:

  1. Stepper de ímã permanente
  2. Stepper de relutância variável
  3. Stepper síncrono híbrido

Os motores de ímã permanente usam um ímã permanente (PM) no rotor e operam na atração ou repulsão entre o PM do rotor e os eletroímãs do estator .

Os pulsos movem o rotor em etapas discretas, CW ou CCW. Se for deixado energizado em uma etapa final, um forte detentor permanece no local do poço. Este detentor tem uma taxa de mola previsível e limite de torque especificado; derrapagem ocorre se o limite for excedido. Se a corrente for removida, um detentor menor ainda permanece, portanto, mantendo a posição do eixo contra a mola ou outras influências de torque. O passo pode então ser retomado enquanto é sincronizado de forma confiável com a eletrônica de controle.

Os motores de relutância variável (VR) têm um rotor de ferro plano e operam com base no princípio de que a relutância mínima ocorre com folga mínima, portanto, os pontos do rotor são atraídos em direção aos pólos do ímã do estator . Considerando que os híbridos síncronos são uma combinação dos tipos de ímã permanente e relutância variável, para maximizar a potência em um tamanho pequeno.

Os motores VR têm detentores de alimentação ativa, mas não detentores de desativação.

Motores de passo bifásicos

Existem dois arranjos básicos de enrolamento para as bobinas eletromagnéticas em um motor de passo de duas fases: bipolar e unipolar.

Motores unipolares

Bobinas de motor de passo unipolares

Um motor de passo unipolar tem um enrolamento com derivação central por fase. Cada seção de enrolamentos é ligada para cada direção do campo magnético. Visto que neste arranjo um pólo magnético pode ser invertido sem mudar a polaridade do fio comum, o circuito de comutação pode ser simplesmente um único transistor de comutação para cada meio enrolamento. Normalmente, dada uma fase, a derivação central de cada enrolamento torna-se comum: fornecendo três terminais por fase e seis terminais para um motor bifásico típico. Freqüentemente, essas duas fases comuns são unidas internamente, de modo que o motor tem apenas cinco terminais.

Um microcontrolador ou controlador de motor de passo pode ser usado para ativar os transistores de acionamento na ordem certa, e essa facilidade de operação torna os motores unipolares populares entre os amadores; eles são provavelmente a maneira mais barata de obter movimentos angulares precisos. Para o experimentador, os enrolamentos podem ser identificados tocando os fios terminais juntos em motores PM. Se os terminais de uma bobina estiverem conectados, o eixo fica mais difícil de girar. Uma maneira de distinguir a derivação central (fio comum) de um fio da extremidade da bobina é medindo a resistência. A resistência entre o fio comum e o fio da extremidade da bobina é sempre metade da resistência entre os fios da extremidade da bobina. Isso ocorre porque há o dobro do comprimento da bobina entre as pontas e apenas a metade do centro (fio comum) até a ponta. Uma maneira rápida de determinar se o motor de passo está funcionando é curto-circuitar a cada dois pares e tentar girar o eixo. Sempre que uma resistência maior do que o normal é sentida, isso indica que o circuito para o enrolamento específico está fechado e que a fase está funcionando.

Motores de passo como este geralmente são acompanhados por um mecanismo de engrenagem de redução para aumentar o torque de saída. O mostrado aqui foi usado em um scanner de mesa .
O 28BYJ-48 acompanhado por um driver ULN2003 , é um dos motores de passo mais populares entre os amadores.


Motores bipolares

Um motor de passo bipolar usado em unidades de DVD para mover o conjunto do laser.

Os motores bipolares possuem um único enrolamento por fase. A corrente em um enrolamento precisa ser revertida para inverter um pólo magnético, então o circuito de condução deve ser mais complicado, normalmente com um arranjo de ponte H (no entanto, existem vários chips de driver disponíveis para tornar isso um caso simples). Existem duas derivações por fase, nenhuma é comum.

Um padrão de acionamento típico para um motor de passo bipolar de duas bobinas seria: A + B + A− B−. Ou seja, conduza a bobina A com corrente positiva e, em seguida, remova a corrente da bobina A; em seguida, conduza a bobina B com corrente positiva e, em seguida, remova a corrente da bobina B; em seguida, conduza a bobina A com corrente negativa (invertendo a polaridade trocando os fios, por exemplo, com uma ponte H) e, em seguida, remova a corrente da bobina A; em seguida, conduza a bobina B com corrente negativa (novamente mudando a polaridade da bobina A); o ciclo se completa e começa de novo.

Efeitos de atrito estático usando uma ponte H foram observados com certas topologias de unidade.

O pontilhamento do sinal de passo em uma frequência mais alta do que o motor pode responder reduzirá esse efeito de "atrito estático".

Um motor de passo bipolar com mecanismo de redução de engrenagem usado em um scanner de mesa .

Como os enrolamentos são melhor utilizados, eles são mais poderosos do que um motor unipolar com o mesmo peso. Isso se deve ao espaço físico ocupado pelos enrolamentos. Um motor unipolar tem duas vezes a quantidade de fio no mesmo espaço, mas apenas metade usado em qualquer ponto no tempo, portanto, é 50% eficiente (ou aproximadamente 70% da saída de torque disponível). Embora um motor de passo bipolar seja mais complicado de dirigir, a abundância de chips de driver significa que isso é muito menos difícil de alcançar.

Um passo de 8 derivações é como um passo de passo unipolar, mas os cabos não são unidos ao comum internamente ao motor. Este tipo de motor pode ser conectado em várias configurações:

  • Unipolar.
  • Bipolar com enrolamentos em série. Isso dá maior indutância, mas menor corrente por enrolamento.
  • Bipolar com enrolamentos paralelos. Isso requer corrente mais alta, mas pode funcionar melhor quando a indutância do enrolamento é reduzida.
  • Bipolar com um único enrolamento por fase. Este método fará o motor funcionar com apenas metade dos enrolamentos disponíveis, o que reduzirá o torque de baixa velocidade disponível, mas requer menos corrente

Motores de passo de contagem de fase superior

Motores de passo multifásicos com muitas fases tendem a ter níveis de vibração muito mais baixos. Embora sejam mais caros, eles têm uma densidade de potência mais alta e, com os eletrônicos de acionamento apropriados, geralmente são mais adequados para a aplicação.

Circuitos de driver

Motor de passo com circuito de unidade Adafruit Motor Shield para uso com Arduino

O desempenho do motor de passo depende fortemente do circuito do driver . As curvas de torque podem ser estendidas para velocidades maiores se os pólos do estator puderem ser revertidos mais rapidamente, sendo o fator limitante uma combinação da indutância do enrolamento. Para superar a indutância e alternar os enrolamentos rapidamente, é necessário aumentar a tensão de acionamento. Isso leva à necessidade de limitar a corrente que essas altas tensões podem induzir.

Uma limitação adicional, muitas vezes comparável aos efeitos da indutância, é o EMF traseiro do motor. Conforme o rotor do motor gira, uma tensão senoidal é gerada proporcional à velocidade (taxa de passo). Esta tensão CA é subtraída da forma de onda da tensão disponível para induzir uma mudança na corrente.

Circuitos de driver L / R

Os circuitos do driver L / R também são chamados de drives de tensão constante porque uma tensão positiva ou negativa constante é aplicada a cada enrolamento para definir as posições dos degraus. No entanto, é a corrente do enrolamento, não a tensão que aplica o torque ao eixo do motor de passo. A corrente I em cada enrolamento está relacionada à tensão aplicada V pela indutância L do enrolamento e pela resistência do enrolamento R. A resistência R determina a corrente máxima de acordo com a lei de Ohm I = V / R. A indutância L determina a taxa máxima de variação da corrente no enrolamento de acordo com a fórmula para um indutor dI / dt = V / L. A corrente resultante para um pulso de tensão é uma corrente que aumenta rapidamente em função da indutância. Isso atinge o valor V / R e se mantém pelo restante do pulso. Assim, quando controlado por um inversor de tensão constante, a velocidade máxima de um motor de passo é limitada por sua indutância, uma vez que, em alguma velocidade, a tensão U mudará mais rápido do que a corrente que posso manter. Em termos simples, a taxa de variação da corrente é L / R (por exemplo, uma indutância de 10 mH com resistência de 2 ohms levará 5 ms para atingir aproximadamente 2/3 do torque máximo ou cerca de 24 ms para atingir 99% do torque máximo). Para obter alto torque em altas velocidades, é necessária uma grande tensão de acionamento com baixa resistência e baixa indutância.

Com um inversor L / R é possível controlar um motor resistivo de baixa tensão com um inversor de tensão mais alta simplesmente adicionando um resistor externo em série com cada enrolamento. Isso vai desperdiçar energia nos resistores e gerar calor. Portanto, é considerada uma opção de baixo desempenho, embora simples e barata.

Os drivers de modo de tensão modernos superam algumas dessas limitações aproximando uma forma de onda de tensão senoidal das fases do motor. A amplitude da forma de onda da tensão é configurada para aumentar com a taxa de passo. Se ajustado corretamente, isso compensa os efeitos da indutância e do EMF traseiro , permitindo um desempenho decente em relação aos drivers do modo de corrente, mas à custa do esforço do projeto (procedimentos de ajuste) que são mais simples para os drivers do modo de corrente.

Circuitos de acionamento do chopper

Os circuitos de acionamento do chopper são chamados de acionamentos de corrente controlada porque eles geram uma corrente controlada em cada enrolamento, em vez de aplicar uma tensão constante. Os circuitos de acionamento do chopper são mais frequentemente usados ​​com motores bipolares de dois enrolamentos, os dois enrolamentos sendo acionados independentemente para fornecer um torque específico do motor CW ou CCW. Em cada enrolamento, uma tensão de "alimentação" é aplicada ao enrolamento como uma tensão de onda quadrada; exemplo 8 kHz .. A indutância do enrolamento suaviza a corrente que atinge um nível de acordo com o ciclo de trabalho de onda quadrada . Na maioria das vezes, tensões de alimentação bipolar (+ e -) são fornecidas ao controlador em relação ao retorno do enrolamento. Portanto, o ciclo de trabalho de 50% resulta em corrente zero. 0% resulta em corrente V / R total em uma direção. 100% resulta em corrente total na direção oposta. Este nível de corrente é monitorado pelo controlador medindo a tensão em um pequeno resistor de detecção em série com o enrolamento. Isso requer componentes eletrônicos adicionais para detectar as correntes do enrolamento e controlar a comutação, mas permite que os motores de passo sejam acionados com torque mais alto em velocidades mais altas do que os acionamentos L / R. Também permite que o controlador produza níveis de corrente predeterminados em vez de fixos. A eletrônica integrada para este propósito está amplamente disponível.

Formas de onda de corrente de fase

Diferentes modos de acionamento mostrando a corrente da bobina em um motor de passo unipolar de 4 fases.

Um motor de passo é um motor síncrono CA polifásico (consulte a teoria abaixo) e é idealmente acionado por corrente senoidal. Uma forma de onda de passo completo é uma aproximação grosseira de uma sinusóide e é a razão pela qual o motor exibe tanta vibração. Várias técnicas de acionamento foram desenvolvidas para aproximar melhor uma forma de onda de acionamento sinusoidal: são meio stepping e microstepping.

Unidade de onda (uma fase ligada)

Neste método de acionamento, apenas uma única fase é ativada por vez. Ele tem o mesmo número de etapas que o inversor de etapa completa, mas o motor terá um torque significativamente menor do que o nominal. Raramente é usado. A figura animada mostrada acima é um motor de transmissão de ondas. Na animação, o rotor tem 25 dentes e leva 4 etapas para girar na posição de um dente. Portanto, haverá 25 × 4 = 100 etapas por rotação completa e cada etapa será 360/100 = 3,6 graus.

Unidade de passo completo (duas fases ativadas)

Este é o método usual para acionamento de passo completo do motor. Duas fases estão sempre ligadas, de forma que o motor fornecerá seu torque nominal máximo. Assim que uma fase é desligada, outra é ligada. A unidade de onda e a etapa completa monofásica são a mesma coisa, com o mesmo número de etapas, mas com diferença de torque.

Meio passo

Na meia-etapa, o inversor alterna entre duas fases ligadas e uma única fase ligada. Isso aumenta a resolução angular. O motor também tem menos torque (aproximadamente 70%) na posição de passo completo (onde apenas uma fase está ligada). Isso pode ser atenuado aumentando a corrente no enrolamento ativo para compensar. A vantagem de meio passo é que os componentes eletrônicos da unidade não precisam ser alterados para suportá-lo. Na figura animada mostrada acima, se mudarmos para meio passo, serão necessários 8 passos para girar a posição de 1 dente. Portanto, haverá 25 × 8 = 200 etapas por rotação completa e cada etapa será 360/200 = 1,8 °. Seu ângulo por passo é a metade do passo completo.

Microstepping

O que é comumente referido como microstepping é freqüentemente microstepping seno-cosseno no qual a corrente de enrolamento se aproxima de uma forma de onda AC sinusoidal. A maneira comum de obter corrente seno-co-seno é com circuitos de acionamento do chopper. O microstepping seno-cosseno é a forma mais comum, mas outras formas de onda podem ser usadas. Independentemente da forma de onda usada, à medida que os microsteps se tornam menores, a operação do motor torna-se mais suave, reduzindo muito a ressonância em quaisquer partes às quais o motor possa estar conectado, bem como no próprio motor. A resolução será limitada pelo atrito mecânico , folga e outras fontes de erro entre o motor e o dispositivo final. Redutores de engrenagem podem ser usados ​​para aumentar a resolução do posicionamento.

A redução do tamanho do degrau é um recurso importante do motor de degrau e uma razão fundamental para seu uso no posicionamento.

Exemplo: muitos motores de passo híbridos modernos são avaliados de forma que o curso de cada passo completo (exemplo 1,8 graus por passo completo ou 200 passos completos por revolução) estará dentro de 3% ou 5% do curso de cada passo completo, contanto que como o motor é operado dentro de suas faixas de operação especificadas. Vários fabricantes mostram que seus motores podem facilmente manter a igualdade de 3% ou 5% do tamanho do deslocamento da etapa à medida que o tamanho da etapa é reduzido da redução total para 1/10. Então, conforme o número do divisor de microstepping cresce, a repetibilidade do tamanho do passo se degrada. Em grandes reduções de tamanho de passo, é possível emitir muitos comandos microstep antes que qualquer movimento ocorra e então o movimento pode ser um "salto" para uma nova posição. Alguns CIs de controlador de passo usam corrente aumentada para minimizar tais passos perdidos, especialmente quando os pulsos de corrente de pico em uma fase seriam de outra forma muito breves.

Teoria

Um motor de passo pode ser visto como um motor CA síncrono com o número de pólos (no rotor e no estator) aumentado, tomando cuidado para que eles não tenham um denominador comum. Além disso, o material magnético macio com muitos dentes no rotor e estator multiplica de forma barata o número de pólos (motor de relutância). Os steppers modernos são de design híbrido, com ímãs permanentes e núcleos de ferro macio .

Para atingir o torque nominal total, as bobinas em um motor de passo devem atingir sua corrente nominal total durante cada etapa. A indutância do enrolamento e o contra-EMF gerados por um rotor em movimento tendem a resistir às mudanças na corrente de acionamento, de modo que, conforme o motor acelera, cada vez menos tempo é gasto em corrente total - reduzindo assim o torque do motor. Conforme as velocidades aumentam ainda mais, a corrente não alcançará o valor nominal e, eventualmente, o motor deixará de produzir torque.

Torque de tração

Esta é a medida do torque produzido por um motor de passo quando é operado sem um estado de aceleração. Em baixas velocidades, o motor de passo pode se sincronizar com uma frequência de passo aplicada e esse torque de tração deve superar o atrito e a inércia. É importante certificar-se de que a carga no motor seja friccional em vez de inercial, pois o atrito reduz quaisquer oscilações indesejadas.

A curva pull-in define uma área chamada região de início / parada. Nesta região, o motor pode dar partida / parar instantaneamente com uma carga aplicada e sem perda de sincronismo.

Torque de tração

O torque de tração do motor de passo é medido acelerando o motor até a velocidade desejada e, em seguida, aumentando a carga de torque até que o motor pare ou perca etapas. Essa medição é feita em uma ampla faixa de velocidades e os resultados são usados ​​para gerar a curva de desempenho dinâmica do motor de passo . Conforme observado abaixo, esta curva é afetada pela tensão do inversor, corrente do inversor e técnicas de comutação de corrente. Um projetista pode incluir um fator de segurança entre o torque nominal e o torque de carga total estimado necessário para a aplicação.

Torque de retenção

Os motores elétricos síncronos que usam ímãs permanentes têm um torque de retenção de posição ressonante (denominado torque de detenção ou cogging , e às vezes incluído nas especificações) quando não são acionados eletricamente. Os núcleos de relutância de ferro macio não apresentam esse comportamento.

Toque e ressonância

Quando o motor se move uma única etapa, ele ultrapassa o ponto de repouso final e oscila em torno desse ponto quando chega ao repouso. Este zumbido indesejável é experimentado como vibração do rotor do motor e é mais pronunciado em motores sem carga. Um motor sem carga ou com carga insuficiente pode, e freqüentemente irá, parar se a vibração experimentada for suficiente para causar perda de sincronização.

Os motores de passo têm uma frequência natural de operação. Quando a frequência de excitação corresponde a essa ressonância, o toque é mais pronunciado, etapas podem ser perdidas e o bloqueio é mais provável. A frequência de ressonância do motor pode ser calculada a partir da fórmula:

M h
Torque de retenção N · m
p
Número de pares de pólos
J r
Inércia do rotor kg · m²

A magnitude do zumbido indesejável depende do EMF traseiro resultante da velocidade do rotor. A corrente resultante promove o amortecimento, portanto, as características do circuito de transmissão são importantes. O zumbido do rotor pode ser descrito em termos de fator de amortecimento .

Classificações e especificações

As placas de identificação dos motores de passo normalmente fornecem apenas a corrente do enrolamento e, ocasionalmente, a tensão e a resistência do enrolamento. A tensão nominal produzirá a corrente nominal do enrolamento em CC: mas esta é principalmente uma classificação sem sentido, já que todos os drivers modernos são limitadores de corrente e as tensões do inversor excedem em muito a tensão nominal do motor.

As folhas de dados do fabricante geralmente indicam indutância. Back-EMF é igualmente relevante, mas raramente listado (é fácil de medir com um osciloscópio). Esses números podem ser úteis para projetos eletrônicos mais detalhados, ao desviar das tensões de alimentação padrão, adaptar componentes eletrônicos de drivers de terceiros ou obter informações ao escolher entre modelos de motor com especificações de tamanho, tensão e torque semelhantes.

O torque de baixa velocidade de um stepper varia diretamente com a corrente. A rapidez com que o torque cai em velocidades mais rápidas depende da indutância do enrolamento e do circuito de acionamento ao qual está conectado, especialmente a tensão de acionamento.

Os steppers devem ser dimensionados de acordo com a curva de torque publicada , que é especificada pelo fabricante em tensões de acionamento específicas ou usando seus próprios circuitos de acionamento. Quedas na curva de torque sugerem possíveis ressonâncias, cujo impacto na aplicação deve ser compreendido pelos projetistas.

Os motores de passo adaptados a ambientes adversos são freqüentemente chamados de classificação IP65 .

Motores de passo NEMA

A National Electrical Manufacturers Association (NEMA) dos EUA padroniza várias dimensões, marcações e outros aspectos dos motores de passo, no padrão NEMA (NEMA ICS 16-2001). Os motores de passo NEMA são identificados pelo tamanho do painel frontal, sendo o NEMA 17 um motor de passo com painel frontal de 1,7 por 1,7 polegadas (43 mm × 43 mm) e dimensões fornecidas em polegadas. O padrão também lista motores com dimensões do painel frontal fornecidas em unidades métricas. Esses motores são normalmente referidos como NEMA DD, onde DD é o diâmetro da placa frontal em polegadas multiplicado por 10 (por exemplo, NEMA 17 tem um diâmetro de 1,7 polegadas). Existem outros especificadores para descrever motores de passo, e tais detalhes podem ser encontrados na norma ICS 16-2001.

Formulários

Os motores de passo controlados por computador são um tipo de sistema de posicionamento de controle de movimento . Eles são normalmente controlados digitalmente como parte de um sistema de malha aberta para uso em aplicações de retenção ou posicionamento.

No campo de lasers e óptica são frequentemente utilizados em equipamentos de posicionamento de precisão, tais como atuadores lineares , estágios lineares , estágios de rotação , goniômetros e montagens de espelho . Outros usos são em máquinas de embalagem e posicionamento de estágios piloto de válvula para sistemas de controle de fluido .

Comercialmente, os motores de passo são usados ​​em unidades de disquete , scanners de mesa , impressoras de computador , plotters , máquinas caça-níqueis , scanners de imagem , unidades de disco compacto , iluminação inteligente , lentes de câmera , máquinas CNC e impressoras 3D .

Sistema de motor de passo

Um sistema de motor de passo consiste em três elementos básicos, muitas vezes combinados com algum tipo de interface de usuário (computador host, PLC ou terminal burro):

Indexadores
O indexador (ou controlador) é um microprocessador capaz de gerar pulsos de passo e sinais de direção para o driver. Além disso, o indexador normalmente é necessário para executar muitas outras funções de comando sofisticadas.
Motoristas
O driver (ou amplificador) converte os sinais de comando do indexador na potência necessária para energizar os enrolamentos do motor. Existem vários tipos de drivers, com diferentes classificações de tensão e corrente e tecnologia de construção. Nem todos os drivers são adequados para operar todos os motores, portanto, ao projetar um sistema de controle de movimento, o processo de seleção do driver é crítico.
Motores de passo
O motor de passo é um dispositivo eletromagnético que converte pulsos digitais em rotação mecânica do eixo. As vantagens dos motores de passo são baixo custo, alta confiabilidade, alto torque em baixas velocidades e uma construção simples e robusta que opera em quase todos os ambientes. As principais desvantagens de usar um motor de passo é o efeito de ressonância frequentemente exibido em velocidades baixas e torque decrescente com o aumento da velocidade.

Vantagens

  • Baixo custo para controle alcançado
  • Alto torque na inicialização e baixas velocidades
  • Robustez
  • Simplicidade de construção
  • Pode operar em um sistema de controle de malha aberta
  • Baixa manutenção
  • Menos probabilidade de travar ou escorregar
  • Funcionará em qualquer ambiente
  • Pode ser usado em robótica em larga escala.
  • Alta fiabilidade
  • O ângulo de rotação do motor é proporcional ao pulso de entrada.
  • O motor tem torque total na paralisação (se os enrolamentos estiverem energizados)
  • Posicionamento preciso e repetibilidade do movimento, uma vez que bons motores de passo têm uma precisão de 3–5% de uma etapa e esse erro não é cumulativo de uma etapa para a próxima.
  • Excelente resposta para iniciar / parar / reverter.
  • Muito confiável, pois não há escovas de contato no motor. Portanto, a vida útil do motor depende simplesmente da vida útil do rolamento.
  • A resposta do motor aos pulsos de entrada digital fornece controle de malha aberta, tornando o motor mais simples e menos custoso de controlar.
  • É possível obter rotação síncrona em velocidade muito baixa com uma carga diretamente acoplada ao eixo.
  • Uma ampla faixa de velocidades de rotação pode ser realizada, pois a velocidade é proporcional à frequência dos pulsos de entrada.

Veja também

Referências

links externos