O desenvolvimento da tecnologia de acionamento de motores de passo, cada inovação tecnológica, trará diversas revoluções ao mercado, com tecnologia de ponta para liderar o setor.
1. Acionamento de tensão constante
O acionamento por tensão única refere-se ao processo de funcionamento do enrolamento do motor, no qual apenas uma tensão é aplicada ao enrolamento, enquanto os múltiplos enrolamentos recebem tensão alternadamente. Este método é um modo de acionamento relativamente antigo e praticamente não é mais utilizado.
Vantagens: o circuito é simples, possui poucos componentes, o controle também é simples e a implementação é relativamente fácil.
Desvantagens: requer um transistor com corrente suficientemente alta para o processamento de chaveamento, a velocidade de operação do motor de passo é relativamente baixa, a vibração do motor é relativamente alta e gera calor. Como não é mais utilizado, não há muitas informações disponíveis.
2. Acionamento de alta e baixa tensão
Como resultado, o acionamento por tensão constante apresenta muitas desvantagens. Com o desenvolvimento da tecnologia, surgiram novos acionamentos de alta e baixa tensão para superar algumas dessas deficiências. O princípio do acionamento por alta e baixa tensão é o seguinte: durante o movimento do motor em um passo completo, utiliza-se o controle de alta tensão; durante o movimento em meio passo, utiliza-se o controle de baixa tensão; e a parada é controlada por baixa tensão.
Vantagens: o controle de alta e baixa tensão melhora a vibração e o ruído até certo ponto, e o conceito de controle de subdivisão do motor de passo é proposto pela primeira vez, assim como o modo de operação de redução da corrente pela metade na parada.
Desvantagens: o circuito é complexo em comparação com o acionamento por tensão constante, as características de alta frequência exigidas pelos transistores, o motor ainda apresenta vibração relativamente grande em baixas velocidades, o calor ainda é relativamente elevado e, atualmente, esse modo de acionamento praticamente não é utilizado.
3. Acionamento chopper de corrente constante autoexcitado
O circuito chopper de corrente constante autoexcitado funciona através do projeto de hardware: quando a corrente atinge um determinado valor predefinido, o circuito é desligado e, em seguida, outro enrolamento é energizado. A corrente desse outro enrolamento é então fixada, e assim por diante, para realizar o avanço do motor de passo.
Vantagens: o ruído é bastante reduzido, a velocidade é aumentada até certo ponto e o desempenho apresenta melhorias significativas em relação aos dois primeiros tipos.
Desvantagens: os requisitos de projeto do circuito são relativamente altos, os requisitos anti-interferência do circuito são altos, podendo causar alta frequência, queima dos componentes de acionamento, e os requisitos de desempenho dos componentes são elevados.
4. Comparação atual do acionamento chopper (atualmente a principal tecnologia utilizada no mercado)
O circuito de acionamento chopper por comparação de corrente transforma o valor da corrente do enrolamento do motor de passo em uma determinada proporção da tensão, e compara esse valor com o valor predefinido de saída do conversor D/A. O resultado dessa comparação controla a chave do transistor de potência, atingindo assim o objetivo de controlar a corrente de fase do enrolamento.
Vantagens: o controle de movimento simula as características de uma onda senoidal, melhorando significativamente o desempenho; a velocidade de movimento e o ruído são relativamente baixos; permite o uso de uma subdivisão relativamente alta, sendo o método de controle mais popular atualmente.
Desvantagens: o circuito é mais complexo, a interferência no circuito é difícil de controlar e atender aos requisitos teóricos, fácil de produzir jitter, no controle da formação de picos e vales sinusoidais, o que pode facilmente levar a interferências de alta frequência, que por sua vez levam ao aquecimento dos componentes do driver ou, devido ao envelhecimento, a frequência fica muito alta, sendo este o principal motivo pelo qual muitos drivers, após mais de 1 ano de uso, acendem a luz vermelha de proteção.
5. Acionamento submerso
Esta é uma nova tecnologia de controle de movimento, que, em comparação com a tecnologia de acionamento chopper atual, supera as deficiências e inova em um novo método de acionamento. Sua tecnologia principal reside na melhoria da dissipação de calor do elemento de acionamento e na proteção contra alta frequência.
Vantagens: ambas as vantagens dos atuais motores chopper comparativos, calor particularmente reduzido, longa vida útil.
Desvantagens: tecnologia nova, preço relativamente alto, requisitos de compatibilidade entre cada motor de passo e driver relativamente rigorosos.
Data da publicação: 28/08/2024