Motor de passo

Introdução ao motor passo-a-passo

O motor passo a passo é um motor elétrico síncrono sem escovas que converte impulsos digitais em rotação mecânica do veio. O seu movimento normal do veio consiste em movimentos angulares discretos de magnitude essencialmente uniforme quando acionado a partir de uma fonte de alimentação CC comutada sequencialmente. O motor passo a passo é um dispositivo digital de entrada-saída. É particularmente adequado para o tipo de aplicação em que os sinais de controlo aparecem como impulsos digitais em vez de tensões analógicas. Um impulso digital para um acionamento ou tradutor de motor passo a passo faz com que o motor incremente um ângulo de movimento preciso. À medida que os impulsos digitais aumentam de frequência, o movimento de passo transforma-se em rotação contínua. Algumas aplicações industriais e científicas dos motores passo a passo incluem robótica, máquinas-ferramentas, máquinas de recolha e colocação, máquinas automatizadas de corte e colagem de fios e até dispositivos precisos de controlo de fluidos.

Quais são os três tipos de motores de passo?

1. Motores passo a passo de ímanes permanentes
2. Motores passo a passo de relutância variável
3. Motores de passo híbridos

Cada tipo difere em termos de design, capacidade de binário, precisão e adequação à aplicação, tornando-os opções versáteis em sistemas de automação e controlo.

Como funciona um motor passo a passo?

Cada revolução do motor passo a passo Nema34 é dividida num número discreto de passos, em muitos casos 200 passos, e o motor deve receber um impulso separado para cada passo. O motor de passo só pode dar um passo de cada vez e cada passo tem o mesmo tamanho.
Uma vez que cada impulso faz com que o motor rode num ângulo preciso, tipicamente 1,8°, a posição do motor pode ser controlada sem qualquer mecanismo de feedback. À medida que os impulsos digitais aumentam de frequência, o movimento de passo transforma-se em rotação contínua, com a velocidade de rotação diretamente proporcional à frequência dos impulsos.
Os motores passo a passo são utilizados diariamente em aplicações industriais e comerciais devido ao seu baixo custo, elevada fiabilidade, elevado binário a baixas velocidades e uma construção simples e robusta que funciona em quase todos os ambientes.

Qual é o princípio básico de um motor passo a passo?

Um motor de passo funciona segundo o princípio do eletromagnetismo. Utiliza várias bobinas organizadas em fases, que são energizadas numa sequência por um controlador de motor passo a passo. Cada impulso de corrente cria um campo magnético que atrai o rotor para se mover num ângulo fixo, chamado passo. Ao aumentar a frequência dos impulsos, o motor passa de um movimento passo-a-passo para uma rotação contínua. A capacidade do sistema para se mover de forma incremental sem feedback permite o controlo em circuito aberto, assegurando um posicionamento simples mas preciso. Isto torna os motores passo-a-passo ideais para aplicações em que a eficiência de custos e a precisão são essenciais.

Quais são as vantagens do motor de passo?

Os motores passo a passo oferecem várias vantagens que os tornam muito adequados para utilização industrial e comercial. Uma das principais vantagens é a sua capacidade de fornecer um posicionamento preciso e repetibilidade sem necessitar de sistemas de feedback. Cada impulso de entrada corresponde diretamente a um passo definido, assegurando um movimento controlado.

São também relativamente simples de projetar em sistemas, uma vez que não requerem codificadores ou mecanismos de feedback complexos. Esta simplicidade traduz-se numa boa relação custo-eficácia, reduzindo as despesas gerais do sistema e mantendo um desempenho fiável. Além disso, os motores passo a passo são excelentes na manutenção do binário a baixas velocidades, o que os torna particularmente eficazes para aplicações que requerem funções de retenção ou fixação.

A sua natureza de controlo em circuito aberto proporciona uma elevada fiabilidade, uma vez que não há risco de erro cumulativo na posição. Além disso, os motores passo a passo têm uma longa vida operacional porque não têm escovas, minimizando o desgaste e os requisitos de manutenção. Com baixo ruído, funcionamento suave a velocidades controladas e compatibilidade com sistemas de controlo digital, os motores passo a passo oferecem uma solução de controlo de movimento versátil e duradoura.

Usos e aplicações do motor de passo

Os motores passo-a-passo são utilizados em diversas indústrias graças ao seu equilíbrio entre precisão, eficiência de custos e simplicidade. No domínio da robótica, permitem movimentos articulados e o posicionamento controlado do braço para tarefas como operações de recolha e colocação. A maquinaria CNC utiliza motores passo-a-passo para acionar ferramentas de corte, assegurando uma modelação e perfuração precisas do material.

Na impressão 3D, os motores passo a passo são essenciais para manter a precisão das camadas, garantindo uma qualidade consistente e exatidão dimensional. As máquinas de embalagem e etiquetagem também dependem dos motores passo-a-passo para obter movimentos sincronizados a altas velocidades.

O equipamento científico e médico, como bombas de fluidos, dispositivos de diagnóstico e sistemas de automatização de laboratórios, beneficia do movimento preciso e repetível dos motores passo a passo. Mesmo em dispositivos do quotidiano, como impressoras e câmaras, os motores de passo asseguram um funcionamento suave e precisão. A sua integração com controladores de motores passo a passo aumenta a sua flexibilidade, permitindo um controlo personalizado tanto em sistemas de automação simples como complexos.

O motor de passo Nema34 necessita de um controlador de motor de passo?

A escolha de um motor de passo depende dos requisitos de binário e velocidade da aplicação. Cada controlador de motor passo a passo da linha Omegamation apresenta as curvas de binário-velocidade para os motores recomendados para esse controlador. Se os seus requisitos de binário e velocidade puderem ser satisfeitos por vários motores passo a passo, escolha um controlador com base nas necessidades do seu sistema de movimento - passo/direção, programável autónomo, entradas analógicas, micro-passo - e depois escolha um dos motores recomendados para esse controlador.
A lista de motores recomendados baseia-se em testes exaustivos efectuados pelo fabricante para garantir o melhor desempenho da combinação de motor passo a passo e controlador.

Em resumo, os motores passo a passo são dispositivos de controlo de movimento económicos, precisos e fiáveis, amplamente utilizados em todas as indústrias, o que os torna uma pedra angular da automação moderna.