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Motores Passo-A-Passo: Como Funcionam os Motores Reais (máquinas eléctricas 24/…)

Motores Passo-A-Passo

Os motores passo-a-passo são úteis para posicionar coisas. Ao contrário dos motores convencionais DC que apenas rodam e rodam quando lhes aplicamos tensão de alimentação, um motor passo-a-passo requer que a corrente através de duas ou mais das suas bobinas mude numa sequência específica. Cada vez que esta sequência é respeitada, o motor passo-a-passo dá um passo, no sentido dos ponteiros do relógio ou no sentido contrário. Com um adequado circuito digital (ou um computador) a fornecer um número adequado de repetições da sequência, o motor mover-se-á o ângulo pretendido. Os motores passo-a-passo são utilizados para movimentar o papel nas impressoras, para posicionar as cabeças de leitura dos discos rígidos dos computadores, e em servomecanismos simples.

Vantagens:

– Move-se em passos discretos e bem definidos
– Mantêm a posição quando desligamos a alimentação

Desvantagens

– Requer circuitos electrónicos complexos
– Não é muito eficiente

Este motor em particular move-se em passos de 1.8 graus de cada vez. É um exemplo de um motor passo-a-passo híbrido, que tem um rotor magnetizado que também possui dentes de ferro.

O estator tem um conjunto de bobinas (neste caso, oito) cada uma das quais alimenta um pólo simples. Esses pólos, por sua vez, têm quatro dentes cada. As bobinas nos pólos 1, 3, 5 e 7 estão ligadas umas às outras: chamemos-lhe Fase A. Os pólos 2, 4, 6 e 8 estão também ligados uns aos outros e formam a Fase B. Há depois uma ligação exterior a cada extremidade das duas fases e à parte central das bobinas, perfazendo seis fios no total.

O rotor também tem uma série de dentes que correspondem exactamente aos dentes dos pólos da caixa. Contudo, nem todos os dentes do rotor estão alinhados com todos os dentes do estator em qualquer momento! Na realidade, os dentes do rotor estão em dois conjuntos, um frontal e outro traseiro. Estes dois conjuntos rodam metade de um dente um em relação ao outro. Entre estes dois conjuntos existe um íman permanente, e assim o conjunto frontal corresponde a um pólo norte e o conjunto traseiro a um pólo sul. (Tudo isto parece desnecessariamente complexo, e é. As únicas razões é que esta é a única forma de conseguir pequenos passos de rotação e extremamente precisos – neste caso 1.8º de cada vez.)

Se alimentarmos as bobinas da Fase A, o rotor rodará de forma a que os seus dentes se alinhem com os dentes dessa fase. Se alimentarmos a Fase B, o rotor rodará ligeiramente porque os dentes da Fase B não estão alinhados com os da fase A. Se depois retirarmos a alimentação, e o rotor vai-se alinhar com os dentes da Fase B. A seguir alimentamos a Fase A com polaridade inversa, retiramos a alimentação da fase B, alimentamos a Fase B com polaridade inversa, retiramos a alimentação à Fase A, realimentamos a Fase A com polaridade original, e assim completamos um passo! Se escrevermos todas estas etapas como uma forma de passos de dança, será qualquer coisa do estilo: A+A+B+B+A-B+A-A-B-B-A+B-A+
Existem muitas outras variedades de motores passo-a-passo. Alguns não têm ímanes no rotor (são chamados de motores passo-a-passo de relutância comutada), e alguns têm ímanes mas não têm ferro.

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