Servomotor e motor de passo

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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA
Disciplina: Projeto Integrador.



MAGNETISMO EM MÁQUINAS ESPECIAIS: SERVOMOTORES AC E CA, MOTORES DE PASSO.

CRICIÚMA, 20 DE FEVEREIRO DE 2013.
Introdução
Iremos apresentar motores especiais, seu funcionamento, como o magnetismo influencia em seu funcionamento que difere de motores comuns, suas aplicações, como são controlados.

ServomotorServomotor é uma máquina, mecânica ou eletromecânica, que apresenta movimento proporcional a um comando, em vez de girar ou se mover livremente sem um controle mais efetivo de posição como a maioria dos motores; servomotores são dispositivos de malha fechada, ou seja: recebem um sinal de controle; verificam a posição atual; atuam no sistema indo para a posição desejada
Em contraste com os motorescontínuos que giram indefinidamente, o eixo dos servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus mas são precisos quanto a posição.
Sinal de controle dos servomotores
Sistema atuador - o sistema atuador é constituído por um motor elétrico, embora também possa encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria utiliza motores de corrente contínua. Também está presente umconjunto de engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que ajuda a amplificar o torque.
A tamanho, torque e velocidade do motor, material das engrenagens, liberdade de giro do eixo e consumo são características-chave para especificação de servo motores.
Sensor - o sensor normalmente é um potenciômetro solidário ao eixo do servo. O valor de sua resistência elétrica indica aposição angular em que se encontra o eixo. A qualidade desse vai interferir na precisão, estabilidade e vida útil do servo motor.
Circuito de controle - o circuito de controle é formado por componentes eletrônicos discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um oscilador e um controlador PID (controle proporcional integrativo e derivativo) que recebe um sinal do sensor (posição doeixo) e o sinal de controle e aciona o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na posição desejada.
Servos possuem três fios de interface, dois para alimentação e um para o sinal de controle. O sinal de controle utiliza o protocolo PWM (modulação por largura de pulso) que possui três características básicas: largura mínima, largura máxima e taxa de repetição.
A largura do pulso decontrole determinará a posição do eixo:
- largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em + 90º da posição central;
- largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -90º;
- demais larguras determinam a posição proporcionalmente. O pulso de controle pode ser visto na ilustração sobre sinais de controle de servo motores.

Motores Elétricos Especiais
Os motores especiais são máquinasconstruídas para serem aplicadas no controle preciso de posição e velocidades de processos. São motores mais rápidos que os convencionais, seus enrolamentos são dimensionados para suportarem momentâneas correntes elevadas. Já o rotor de uma máquina especial é projetado com uma baixa inércia, isto é: pequeno diâmetro e grande comprimento.
• Servomotores De forma geral, os servomotores sãoclassificados em:
Servomotor C: o estator é formado por ímãs permanentes e pelas escovas e o rotor é constituído pelas bobinas da armadura e pelo comutador. O controle da velocidade ou posição se dá através da regulação da corrente das bobinas da armadura.
Servomotor CA: O estator é formado pelas bobinas de campo sendo alimentada por uma fonte trifásica e o rotor é constituído por ímãs permanentes. Ocontrole da velocidade ou posição se dá através da regulação da freqüência das correntes nas bobinas de campo.

Motor de passo

O motor de passo é empregado em máquinas que necessitam de um controle preciso de posição, tais como: robôs, impressoras, plotters, equipamentos de coordenadas, etc..
O motor de passo é constituído por um rotor magnético (ímã permanente ou imantado) e um estator formado...
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