Como ligar o Motor de Passo e conquistar melhores resultados
Se você acredita que motores de passo não apresentam a mesma capacidade de torque dos servos motores, pode estar enganado. É que o Holding Torque dos motores de passo é similar ao torque nominal dos servos para a mesma carcaça. Mais vamos precisar entender que Holding Torque é apenas o torque estático para a velocidade igual a zero.
E apesar de os servos motores serem os mais recomendados para posicionamentos, os motores de passo levam muita vantagem em várias aplicações, por proporcionarem melhor estabilidade. Mesmo assim é preciso considerar a especificação de um motor de passo, por se tratar inicialmente de malha aberta, além da curva característica do Torque X Velocidade descrente com o aumento da rotação do motor.
Motor de Passo: Quais as principais vantagens?
As características para a escolha correta consideram preferencialmente Motores de Passo Híbridos de 2 fases, resolução de 1,8 grau, flange padrão Norma NEMA. Deve ainda possibilitar a ligação em unipolar, bipolar série e bipolar paralelo.
Os motores de passo Híbridos de 2 fases podem ser fornecidos com 4 , 6 ou 8 fios.
Os motores de 6 fios podem ser ligados em ligação unipolar e bipolar série. Os motores de passo com 4 fios já estão ligado em bipolar série ou bipolar paralelo e o que prevalece é a corrente marcada no motor. Agora se o motor de passo tem 8 fios, você tem a liberdade de liga-lo em unipolar, bipolar série ou bipolar paralelo.
Motores de passo em ligação bipolar série têm a vantagem de um torque inicial alto. A corrente ajustado no motor é 30% abaixo da corrente nominal.
Já os motores de passo com ligação bipolar paralelo permite velocidades finais mais altas. Em contra partida consome maior corrente e então para a melhor performance a corrente deve ser ajustada em 30% acima da corrente nominal.
Veja como exemplo o Motor de passo Kalatec de 19Kg.cm – Modelo HT23-401 a corrente nominal é de 3.0A. Para ligar o motor em Bipolar Série o ajuste deve ser 2.1A e para Ligação Bipolar paralelo 4.2A.
Dessa forma, conquistará:
- Repetibilidade;
- Precisão;
- Baixo Custo;
- Torque Alto em relação a carcaça;
- Robustez;
- Fácil reposição;
- Ótimo torque de retenção da posição;
- Baixo consumo de energia;
- Compactos;
- Fácil Startup.
Como os Motores de Passo funcionam
O Motor de Passo é um motor elétrico, Síncrono e sem escovas que trabalha a partir do deslocamento angular dos pontos de retenção entre o rotor com estator, normalmente no ângulo de 1,8 grau.
O número de passos gerados pelo motor é exatamente igual ao número de pulsos recebidos. E a velocidade do motor é igual a frequência de entrada de pulsos.
A tabela abaixo mostra a sequência de polarização das bobinas de um motor de passo kalatec para funcionamento sentido horário (CW) olhando o motor de frente.
Tabela de Sequência de Polarização das bobinas de um Motor de Passo
Principais características dos motores de passo
Imaginando um cenário ideal, em que não há cargas externas aplicadas ao motor, considere um motor energizado, porém inerte. A curva de Torque Estático do motor mostra como o torque varia com a posição do rotor derivando do ponto de estabilidade. Com a movimentação do rotor para o próximo passo de estabilização, o torque aumenta de forma estável até atingir um ponto máximo após um passo complete (1.8o). Este valor máximo é chamado Torque Retentor “Holding Torque”. Veja na figura abaixo:
Torque Dinâmico
Agora o Torque Dinâmico é obtido durante o trabalho do rotor que oferece torque suficiente para movimentar a carga até uma velocidade de sincronismo com os pulso gerados sem que haja defasagem de posicionamento.
Como é composto um Sistema de Motor de Passo
O motor de passo é o elemento mecânico responsável para o deslocamento e posicionamento da carga.
O Drive do Motor de Passo, também conhecido como Drive de Potência, é o elemento que amplifica os sinais TTL, normalmente 5VDC, para operar o Motor de passo.
Já o Indexador, ou Drive Inteligente, é o dispositivo normalmente integrado com o Drive de Potência que permite programação, ou seja, configurar a escrita de uma rotina para ser executada por meio da seleção dos Bits da entrada do Drive.
O CLP opera em conjunto com os Drives de Motores de Passo e demandam saídas ao transistor, com frequência indicada acima de 100KHz.
Aplicações de Motores de Passo
São indicadas para diversos processos, como por exemplo: envases, bombas peristálticas, atuadores lineares, equipamentos de testes, equipamentos médicos, , Rotuladeiras, etiquetadoras entre outras.
Exemplo de Aplicação: Impressora 3d
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