Algumas perguntas populares sobre motor de passo

1. O que é um motor de passo? Um motor de passo é um atuador que converte pulsos elétricos em deslocamento angular. Em termos simples, quando um controlador de passo recebe um sinal de pulso, ele faz o motor de passo girar um ângulo fixo (conhecido como ângulo de passo) em uma direção especificada. Você pode controlar o deslocamento angular controlando o número de pulsos, alcançando posicionamento preciso. Além disso, você pode controlar a velocidade e a aceleração do motor ajustando a frequência dos pulsos para controle de velocidade.

2. Quais são os tipos de motores de passo? Os motores de passo são classificados em três tipos: Permanent Magnet (PM), Variable Reluctance (VR) e Hybrid (HB). Motores de passo Permanent Magnet geralmente têm duas fases, com torque e tamanho menores, e um ângulo de passo de 7,5 ou 15 graus. Motores de passo Variable Reluctance normalmente têm três fases, fornecendo alta saída de torque, mas produzem ruído e vibração significativos. Eles foram amplamente eliminados nos países desenvolvidos desde a década de 1980. Motores de passo Hybrid combinam as vantagens dos tipos Permanent Magnet e Variable Reluctance e estão disponíveis em variantes de duas e cinco fases, com ângulos de passo de 1,8 e 0,72 graus, respectivamente, tornando-os amplamente utilizados em várias aplicações.

3. O que é Torque de Retenção? Torque de retenção refere-se ao torque que mantém o rotor no lugar quando o motor de passo está energizado, mas não está girando. É um dos parâmetros mais importantes de um motor de passo. Normalmente, o torque de retenção de um motor de passo é próximo ao torque em baixas velocidades. Como o torque de saída de um motor de passo diminui à medida que a velocidade aumenta, o torque de retenção torna-se um parâmetro crucial para a avaliação do motor de passo. Por exemplo, quando as pessoas se referem a um motor de passo de 2 N·m, geralmente significa um motor de passo com um torque de retenção de 2 N·m, a menos que seja especificado o contrário.

4. O que é Torque de Detentação? Torque de detentação refere-se ao torque que mantém o rotor no lugar quando o motor de passo não está energizado. Não há uma tradução padronizada para Torque de Detentação na China, o que pode levar a mal-entendidos. O torque de detentação não se aplica aos motores de passo de Relutância Variável, pois seus rotores não são feitos de materiais de ímã permanente.

5. Qual é a precisão dos motores de passo, e ela é cumulativa? A precisão típica dos motores de passo está dentro de 3-5% do ângulo de passo, e essa precisão não é cumulativa.

6. Qual é a temperatura externa permitida para motores de passo? Temperaturas excessivamente altas podem desmagnetizar os materiais magnéticos nos motores de passo, levando a uma redução do torque e à possível perda de passos. Portanto, a temperatura externa máxima permitida para um motor de passo depende do ponto de desmagnetização do material magnético específico utilizado. Em geral, materiais magnéticos têm pontos de desmagnetização acima de 130 graus Celsius, alguns até excedendo 200 graus Celsius, então uma temperatura externa de 80-90 graus Celsius é geralmente considerada normal.

7. Por que o torque de um motor de passo diminui à medida que a velocidade aumenta? Quando um motor de passo gira, a indutância de suas bobinas geradoras cria uma força eletromotriz (FEM) inversa. Quanto maior a frequência (ou velocidade), maior se torna essa FEM inversa. Como resultado, a corrente de fase no motor diminui com o aumento da frequência (velocidade), levando a uma redução no torque.

8. Por que um motor de passo pode operar normalmente em baixas velocidades, mas falhar ao iniciar em velocidades mais altas com um ruído agudo? Os motores de passo possuem um parâmetro técnico chamado "frequência de início ociosa", que se refere à frequência de pulso na qual um motor de passo pode iniciar sem carga. Se a frequência de pulso exceder esse valor, o motor pode falhar ao iniciar, perder passos ou travar. Em situações com carga, a frequência de início deve ser ainda menor. Para alcançar uma rotação de alta velocidade, a frequência de pulso deve ter um processo de aceleração, começando em uma frequência mais baixa e aumentando gradualmente até a frequência alta desejada (acelerando o motor de baixa para alta velocidade).

9. Como as vibrações e o ruído podem ser mitigados quando os motores de passo híbridos de duas fases operam em baixas velocidades? Vibração e ruído são desvantagens inerentes dos motores de passo ao operarem em baixas velocidades. Para mitigar esses problemas, você pode considerar as seguintes soluções: A. Evitar zonas de ressonância alterando a razão de transmissão mecânica se o motor de passo operar dentro de uma zona de ressonância. B. Usar controladores com capacidade de micro-passos, que é a abordagem mais comum e direta. C. Trocar por motores de passo com ângulos de passo menores, como motores de passo de três ou cinco fases. D. Mudar para motores de servo AC, que podem eliminar quase completamente as vibrações e o ruído, mas com um custo mais elevado. E. Adicionar amortecedores magnéticos ao eixo do motor, embora isso exija mudanças mecânicas significativas.

10. O número de subdivisões de um driver de micropasso representa precisão? A tecnologia de subdivisão dos motores de passo é essencialmente uma forma de tecnologia de amortecimento eletrônico (consulte literatura relevante). Seu objetivo principal é reduzir ou eliminar vibrações de baixa frequência no funcionamento do motor de passo, e a melhoria na precisão é apenas um benefício adicional. Por exemplo, no caso de um motor de passo híbrido bifásico com um ângulo de passo de 1,8 graus, se o driver de subdivisão for definido para 4, a resolução do motor será de 0,45 graus por pulso. Se a precisão do motor pode alcançar ou se aproximar de 0,45 graus depende de fatores como a precisão do controle de corrente no driver de subdivisão. A precisão dos drivers de subdivisão pode variar significativamente entre diferentes fabricantes, e números de subdivisão mais altos podem tornar o controle da precisão mais desafiador.

11. Qual é a diferença entre os métodos de conexão em série e paralelo para motores de passo híbridos de quatro fases e controladores? Motores de passo híbridos de quatro fases geralmente são acionados por controladores de duas fases. Portanto, você pode conectar o motor de quatro fases em uma configuração de série ou paralelo para fazê-lo se comportar como um motor de duas fases. O método de conexão em série é normalmente usado em situações onde o motor opera em velocidades mais baixas. Nesse caso, a corrente de saída do controlador deve ser 70% da corrente de fase do motor, resultando em menor geração de calor no motor. O método de conexão em paralelo, também conhecido como método de alta velocidade, é normalmente usado quando o motor opera em velocidades mais altas. Ele exige que a corrente de saída do controlador seja 140% da corrente de fase do motor, levando a uma maior geração de calor no motor.

12. Como você determina a fonte de alimentação CC para drivers de motores passo-a-passo híbridos? A. Determinação da Tensão: A tensão da fonte de alimentação para drivers de motores passo-a-passo híbridos geralmente está dentro de uma ampla faixa (por exemplo, 12 a 48VCC). A escolha da tensão da fonte de alimentação depende da velocidade de operação do motor e dos requisitos de resposta. Se o motor opera em altas velocidades ou requer uma resposta rápida, pode-se selecionar uma tensão mais alta. No entanto, é importante garantir que a tensão de ripple da fonte de alimentação não exceda a tensão de entrada máxima do driver para evitar danificar o driver. B. Determinação da Corrente: A corrente da fonte de alimentação geralmente é determinada com base na corrente de fase de saída do driver (I). Se estiver usando uma fonte de alimentação linear, a corrente da fonte de alimentação pode ser definida como 1,1-1,3 vezes a corrente de fase (I). Se estiver usando uma fonte de alimentação comutada, a corrente da fonte de alimentação pode ser definida como 1,5-2,0 vezes a corrente de fase (I).