Funcionamento de motor de passo

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Circuito de controle de um robô
com motor de passo

Integrantes da Equipe:
Edivan Bastos
Felipe Rodrigues
Bruno Ribeiro

Introdução
Esse projeto abordará o controle de
um motor de passo, muito utilizado na
robótica porque pode ter sua rotação
controlada por meio de passos, como
o
nome

diz,
e
isso
são
indispensáveis em alguns aparelhos
onde é exigido um maior grau deprecisão, pois o uso de motores de
corrente
contínua
convencionais
poderia resultar em danos no aparelho
ou em mau funcionamento.

O que é o motor de passo e como funciona?
Uma breve descrição
Os Motores de Passo (ou Stepper Motor, no inglês) são
dispositivos eletromecânicos que convertem pulsos
elétricos em movimentos mecânicos que geram
variações angulares discretas. São motores comgrande
precisão no seu movimento, utilizados onde o controle
do número de rotações é muito importante.
O número de passos destes motores depende do
número de polos que seu rotor possui. Assim, existem
diversas resoluções para eles como, por exemplo, 0.72,
1.8, 3.6, 7.5, 15 e até 90 graus, ou seja, 500, 200,
100, 48, 24 e 4 passos.

Onde é utilizado
O ponto forte de um motor de passo não éa sua força
(torque), tampouco sua capacidade de desenvolver
altas velocidades - ao contrário da maioria dos outros
motores elétricos - mas sim a possibilidade de
controlar seus movimentos de forma precisa. Por conta
disso este é amplamente usado em impressoras,
scanners, robôs, câmeras de vídeo, brinquedos,
automação industrial, entre outros.

Funcionamento
O rotor ou eixo de um motorde passo gira em pequenos
incrementos angulares, denominados “passos”, quando pulsos
elétricos são aplicados em uma determinada sequência em suas
bobinas. O sentido de rotação é dado pela sequência a qual tais
pulsos são aplicados e a velocidade é dada pela frequência de
pulsos recebidos.
No seu interior há estatores formados por bobinas que giram,
quando percorridos por uma correnteelétrica, o campo magnético
necessário para o movimento do rotor, que é construído com ímãs
permanentes confeccionados de acordo com o número de passos.
Essa rotação é controlada por meio de um circuito externo que
promove a oscilação do sinal que percorrerá os pares de estatores
e, por isso, não pode ser conectado diretamente à alimentação,
pois desse modo não haveria a pulsação necessária paraque o
motor possa girar. O número de passos é dado pelo número de
alinhamentos possíveis entre o rotor e as bobinas.

Passos completos e meio-passos
(full-step e half-step)
A energização de uma e somente uma bobina de cada
vez produz um pequeno deslocamento no rotor,
alinhando o rotor com a bobina energizada e ou a
energização de duas bobinas simultaneamente, faz
com que o rotor pareentre as duas bobinas
energizadas. Este processo chama-se passo completo 1
e 2, respectivamente (full-step).

O meio-passo (half-step) se dá pela junção dos dois
passos completos, energizando uma bobina somente e
logo
após
energiza
duas
bobinas
e
assim
sucessivamente.
Este
deslocamento
ocorre
simplesmente pelo fato de o rotor ser magneticamente
ativo e a energização das bobinascriar um campo
magnético intenso que atua no sentido de se alinhar
com os dentes do rotor.

Figura 1.3.1.a. Passo completo 1

Figura 1.3.1.b. Meio passo

Forma de operação
Motores Unipolares
Um
motor
de
passo
unipolar
tem
dois
enrolamentos por fase, um para cada sentido da
corrente. Desde que neste arranjo um polo
magnético possa ser invertido sem comutar o
sentido da corrente, ocircuito da comutação pode
ser feito de forma muito simples (por exemplo um
único
transistor)
para
cada
enrolamento.
Tipicamente, dado uma fase, um terminal de cada
enrolamento é feito como terra: dando três
ligações por fase e seis ligações para um motor
bifásico típico. Frequentemente, estes terras
comuns bifásicas são juntadas internamente, assim
o motor tem somente cinco...
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