Como os motores de passo são desacelerados?

Motores de passoOs motores de passo são dispositivos eletromecânicos que convertem diretamente impulsos elétricos em movimento mecânico. Controlando a sequência, a frequência e o número de impulsos elétricos aplicados às bobinas do motor, é possível controlar a direção, a velocidade e o ângulo de rotação dos motores de passo. Sem a necessidade de um sistema de controle de realimentação em malha fechada com sensor de posição, o controle preciso de posição e velocidade pode ser obtido utilizando um sistema de controle em malha aberta simples e de baixo custo, composto por um motor de passo e seu respectivo driver.

O motor de passo, como elemento executivo, é um dos produtos-chave da mecatrônica, amplamente utilizado em diversos sistemas de controle de automação. Com o desenvolvimento da tecnologia microeletrônica e da tecnologia de fabricação de precisão, a demanda por motores de passo aumenta a cada dia, e a combinação de motores de passo com mecanismos de transmissão por engrenagens, como caixas de engrenagens, está cada vez mais presente em diversos cenários de aplicação. Hoje, é fundamental que todos compreendam esse tipo de mecanismo de transmissão por engrenagens.

Como desacelerarmotor de passo?

Sendo um motor de acionamento comum e amplamente utilizado, o motor de passo geralmente é usado em conjunto com equipamentos de desaceleração para obter o efeito de transmissão ideal; e os equipamentos e métodos de desaceleração mais comuns para motores de passo incluem caixas de engrenagens de desaceleração, encoders, controladores, sinais de pulso e assim por diante.

Desaceleração por sinal de pulso: a velocidade do motor de passo é alterada com base nas mudanças do sinal de pulso de entrada. Teoricamente, ao fornecer um pulso ao driver, omotor de passogira um ângulo de passo (subdividido para um ângulo de passo subdividido). Na prática, se o sinal de pulso mudar muito rapidamente, o motor de passo, devido ao efeito de amortecimento da força eletromotriz reversa interna, a reação magnética entre o rotor e o estator não conseguirá acompanhar as mudanças no sinal elétrico, o que levará ao bloqueio e à perda de passos.

Desaceleração por caixa de redução: o motor de passo é equipado com uma caixa de redução. O motor de passo gera alta velocidade e baixo torque, sendo conectado à caixa de redução. As engrenagens internas da caixa de redução formam uma transmissão por meio da redução da velocidade de saída do motor de passo, aumentando o torque de transmissão e alcançando o efeito de transmissão ideal. O efeito de desaceleração depende da relação de redução da caixa de redução: quanto maior a relação de redução, menor a velocidade de saída, e vice-versa.

Controle de velocidade por curva exponencial: a curva exponencial, na programação do software, primeiro calcula a constante de tempo armazenada na memória do computador, e o trabalho é direcionado para a seleção. Normalmente, o tempo de aceleração e desaceleração para o motor de passo é superior a 300 ms. Se você usar tempos de aceleração e desaceleração muito curtos, para a grande maioria dos motores...motores de passo, será difícil alcançar uma rotação em alta velocidade do motor de passo.

Desaceleração controlada por encoder: O controle PID, como um método de controle simples e prático, tem sido amplamente utilizado em acionamentos de motores de passo. Ele se baseia no valor de entrada r(t) e no valor de saída real c(t), constituindo o desvio de controle e(t). O desvio proporcional, integral e derivativo, através de uma combinação linear, controla o objeto controlado. Um sensor de posição integrado é utilizado em um motor de passo híbrido bifásico, e um controlador de velocidade PI autoajustável é projetado com base no detector de posição e no controle vetorial, o qual pode fornecer características transitórias satisfatórias sob condições operacionais variáveis. De acordo com o modelo matemático do motor de passo, o sistema de controle PID do motor de passo é projetado, e o algoritmo de controle PID é utilizado para obter a grandeza de controle, de modo a controlar o movimento do motor para a posição especificada.

Por fim, a simulação verificou que o controle apresenta boas características de resposta dinâmica. O uso do controlador PID tem como vantagens a simplicidade de estrutura, a robustez e a confiabilidade, entre outras, mas não consegue lidar eficazmente com informações incertas no sistema.