Elétrica

O que é um motor de passo e como ele funciona na prática

Mardey Costa
Escrito por Mardey Costa em 15/01/2022
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Você sabe pra que serve o motor de passo?

Neste artigo, você vai descobrir o que é o motor de passo, como ele funciona, quais são os tipos e onde ele pode ser usado.

Portanto, se você quer aprender mais sobre esse assunto, então continue lendo esse artigo. Nele você vai aprender sobre:

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O que é um motor de passo

O motor de passo é um tipo de motor que é capaz de converter um sinal de entrada em um ângulo de rotação e com movimentos mais precisos em seu giro.

Através do motor de passos é possível ter um controle preciso da posição do seu eixo.

Além disso, também é possível obter um controle extremamente preciso da velocidade e torque aplicados pelo motor.

Porque se chama motor de passo

O motor de passo tem esse nome porque a precisão do ângulo de rotação do motor de passo é determinada pelo seu número de passos.

Neste caso, um circuito de controle é muito importante para enviar o sinal que será convertido em um ângulo de rotação.

E cada pulso que for recebido por esse circuito de controle será correspondente ao ângulo de um passo.

Para saber a quantidade de graus por passo é só dividir 360 graus pelo número de passos.

Ou seja, para um motor de 200 passos, basta dividir 360 por 200 e será encontrado o valor de 1,8 graus por passo.

Pra que serve o motor de passo

O motor de passo é muito importante em sistemas que são necessários a execução de movimentos de rotação muito precisos.

Neste caso, eles são diferentes dos outros motores porque possuem um número fixo de pólos magnéticos.

Esses pólos magnéticos determinam os passos do motor sem a necessidade de escovas no motor.

E sobre a velocidade do motor, neste caso, ela será dada pela frequência de entrada dos pulsos.

Onde usar o motor de passo

O motor de passo é muito usado em vários equipamentos que usamos no dia a dia como por exemplo em scanners e impressoras.

Na indústria automobilística, o motor de passo é usado no atuador de marcha lenta, nos mostradores do painel e também na injeção eletrônica dos carros.

E na indústria em geral, o motor de passo pode ser encontrado vários processos de fabricação computadorizados como, por exemplo, em máquinas de corte a laser, fresadora e vários outros equipamentos.

Mas uma aplicação muito usada para o motor de passo é a sua ligação utilizando o arduíno em sistemas de automação e também na robótica.

Quais são os tipos de motor de passo

Existem três tipos básicos para o motor de passo e cada um deles possui diferentes características desde a construção, é que vamos explicar agora.

Motor de passo com ímã permanente

Como o próprio nome já sugere, o motor de passo com imã permanente, possui um imã permanente em um eixo liso.

Além disso, ele possui um campo magnético permanente, que é somado ao campo magnético das bobinas, o que permite um torque maior durante a partida.

Geralmente, esse tipo de motor de passo possui uma mecânica de funcionamento mais simples e também mais barata.

Por outro lado, uma característica deste motor é que ele possui uma menor precisão nos passos, em comparação com os outros dois tipos de motores de passo.

Motor de passo de relutância variável

Diferente do motor de passo com imã permanente, o motor de passo de relutância variável não possui um imã dentro do motor.

Neste caso, o eixo do motor de passo de relutância variável é de ferro, e o campo magnético é formado pela energização das bobinas para alinhar o eixo.

E no seu interior , existem cerca de três a cinco bobinas conectadas a um terminal comum.

Motor de passo híbrido

O motor de passo híbrido é o tipo de motor que usa a mecânica do motor de passo de relutância variável, somada à potência do ímã permanente no eixo.

Esse tipo de motor de passo híbrido, possibilita um maior torque e com mais precisão dos passos.

Essa precisão dos passos pode variar de 3,6° à 0,9° graus, contra 7,5° à 15° para o ímã permanente.

O motor de passo híbrido é o tipo de motor de passo mais comum em indústrias.

Como funciona um motor de passo

O motor de passo geralmente é projetado com um enrolamento de estator polifásico com uma alimentação externa.

E o número de pólos é determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada.

Conforme os pulsos chegam na entrada do circuito de alimentação, eles oferecem correntes nos enrolamentos certos para fornecer o deslocamento desejado.

Esse deslocamento preciso do motor de passo é a sua principal característica e na imagem abaixo temos o princípio de funcionamento do motor com quatro bobinas para atrair o rotor.

Como funciona o motor de passo

Neste caso, quando uma bobina é energizada, ela cria um campo magnético e um lado do imã é atraído para ela.

E se duas bobinas forem energizadas ao mesmo tempo, então o rotor fica na posição entre elas.

Neste caso, teremos os diferentes tipos de passos abaixo, confira abaixo.

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.

Este deslocamento ocorre simplesmente pelo fato de o rotor ser magneticamente ativo e a energização das bobinas criar um campo magnético intenso que atua no sentido de se alinhar com os dentes do rotor.

Assim, polarizando de forma adequada as bobinas, podemos movimentar o rotor entre as bobinas (meio passo ou “half-step”) ou alinhadas com as mesmas (passo completo ou “full-step”).

Para facilitar o entendimento, confira nas imagens abaixo os movimentos executados no motor unipolar de passo inteiro e meio passo.

Como funciona o motor de passo

Na imagem abaixo, você também pode conferir os movimentos executados pelo motor bipolar de passo inteiro e também de meio passo.

Como funciona o motor de passo

Agora o nosso próximo passo é aprender como fazer para dimensionar um motor de passo, confira.

Como dimensionar o motor de passo

Agora vamos descobrir como dimensionar o motor de passo.

Esse artigo ainda está sendo finalizado…