Motor de passo

CENTRO UNIVERSITÁRIO FUNDAÇÃO SANTO ANDRÉ

FACULDADE DE ENGENHARIA ENGENHEIRO CELSO DANIEL

GRAduação de ENGENHARIA ELETRÔNICA industrial

LEANDRO PEREIRA BUENO          RA.702214

RAFAEL PIRES MARINHEIRO         RA.703722

MOTORES DE PASSO: FUNCIONAMENTO E METÓDOS DE CONTROLE

Santo André

2015

Índice de Figura

Figura 1-Motor de relutância variável        7

Figura 2-Motor de Ímã permanente        7

Figura 3- Motor Híbrido        8

Figura 4-Motor Unipolar        8

Figura 5-Motor Bipolar        9

Figura 6-Exemplo de uma ponte H        9

Figura 7-Correntes de fase no modo de micro-passo        13

Figura 8-Etapa usando transistores Darlington        14

Figura 9-Diagrama completo do controle de motor de passo        15

Figura 10-Placa do Controle de motor de passo        16

Figura 11-Pinagem dos TIP/BD        16

Figura 12-Oscilador para excitar o controle de motor de passo        7

Índice de Tabela

Tabela 1- Sequência de acionamento do motor unipolar no modo wave para 240° de deslocamento        0

Tabela 2- Sequência de acionamento do motor unipolar no modo passo completo normal para 240° de deslocamento        11

Tabela 3- Sequência de acionamento para o motor bipolar da figura 5 no modo passo completo wave        11

Tabela 4-Sequência de acionamento do motor unipolar no modo meio passo para 240° de deslocamento        12

Sumário

1.        Introdução        5

2.        O que é motor de passo?        6

2.1.  Vantagens        6

2.2.  Desvantagens        6

2.3.        Aplicações        7

3.    Tipos de motores de passo quanto a estrutura        7

3.1.  Relutância Variável        7

3.2.  Ímã permanente        7

3.3.  Híbrido        8

4.     Tipos de motores de passo quanto a sua forma de operação        8

4.1.  Motores Unipolares        8

4.2.  Motores Bipolares        9

4.3.  Ponte H        9

5.     Funcionamento        10

5.1.  Exemplo: Motor de 4 passos        10

5.2.  Determinação do número de passos        10

6.     Modos de acionamento dos motores de passo        10

6.1.  Passo Completo        10

6.1.1.Modo passo completo Wave        10

6.1.2.Modo passo completo normal        11

6.2.   Meio-Passo        12

6.2.1.Torque produzido no modo Meio-Passo        12

6.3.   Micro-Passo        13

7.      Tipos de controle para motores de passo        13

7.1    Exemplo de controle de motor de passo        14

8.      Conclusão        18

9.      Bibliografia        19

1 Introdução

Apesar das aplicações práticas dos motores de passo terem ocorrido por volta dos anos 20, protótipos desses motores já existiam bem antes. Existem artigos relatando esses protótipos na metade do século 19 como por exemplo uma edição da JIEE publicada em 1927 que trazia um artigo com o título The Application of Electricity in Warships (A aplicação de eletricidade em navios de guerra). Uma parte desse artigo descrevia um motor de passo trifásico de relutância variável que era usado para controlar remotamente uma espécie de indicador de direção das armas e lançadores de torpedos em navios de guerra britânicos.

2 O que é motor de passo?

O motor de passo se trata de um transdutor que converte pulsos elétricos em movimento mecânico de rotação. A rotação do eixo do motor é caracterizada por um especifico ângulo incremental de passo para cada pulso de excitação. Esse ângulo incremental é repetido precisamente a cada pulso, gerado por um circuito excitador apropriado. O erro que possa existir num determinado ângulo incremental, é geralmente menor que 5%, sendo este erro não acumulativo. O resultado é preciso e de movimento fixo, sendo que a cada pulso tem-se o movimento de um único ângulo incremental de passo, o que possibilita um eficiente controle de posição. A rotação de tais motores é diretamente relacionada aos impulsos elétricos que são recebidos, bem como a sequência a qual tais pulsos são aplicados reflete diretamente na direção a qual o motor gira. A velocidade que o rotor gira ´e dada pela frequência de pulsos recebidos e o tamanho do ângulo rotacionado e diretamente relacionado com o número de pulsos aplicados. Sendo assim, o motor de passo possibilita um controle de velocidade, direção e distância, podendo em certos casos, dispensar o controle em malha fechada (ou realimentação).

2.1 Vantagens

Os motores de passo possuem como vantagem em relação aos outros tipos de motores:

• Seguem uma lógica digital: pois seu acionamento é feito através de pulsos elétricos que ativam sequencialmente suas bobinas, fazendo o rotor se alinhar com as mesmas e assim provocando um deslocamento do mesmo.

• Alta precisão em seu posicionamento: O posicionamento do motor de passo é preciso uma vez que o rotor sempre se movimentará em ângulos bem determinados cujo erro de posicionamento é pequeno e não-cumulativo.