Em equipamentos de automação, instrumentos de precisão, robôs e até mesmo em impressoras 3D e dispositivos domésticos inteligentes, os micromotores de passo desempenham um papel indispensável devido ao seu posicionamento preciso, controle simples e alto custo-benefício. No entanto, diante da vasta gama de produtos no mercado, como escolher o micromotor de passo mais adequado para a sua aplicação? Um profundo conhecimento de seus principais parâmetros é o primeiro passo para uma seleção bem-sucedida. Este artigo fornecerá uma análise detalhada desses indicadores essenciais para ajudá-lo a tomar decisões informadas.
1. Ângulo do passo
Definição:O ângulo teórico de rotação de um motor de passo ao receber um sinal de pulso é o indicador de precisão mais fundamental de um motor de passo.
Valores comuns:Os ângulos de passo comuns para micromotores híbridos bifásicos padrão são 1,8° (200 passos por rotação) e 0,9° (400 passos por rotação). Motores mais precisos podem atingir ângulos menores (como 0,45°).
Resolução:Quanto menor o ângulo do passo, menor o ângulo do movimento de passo único do motor e maior a resolução teórica da posição que pode ser alcançada.
Operação estável: Na mesma velocidade, um ângulo de passo menor geralmente significa uma operação mais suave (especialmente em acionamentos de micropasso).
Pontos de seleção:Escolha de acordo com a distância mínima de movimento necessária ou os requisitos de precisão de posicionamento da aplicação. Para aplicações de alta precisão, como equipamentos ópticos e instrumentos de medição de precisão, é necessário escolher ângulos de passo menores ou contar com a tecnologia de acionamento por micropasso.
2. Torque de retenção
Definição:Torque estático máximo que um motor pode gerar na corrente nominal e em estado energizado (sem rotação). A unidade geralmente é N · cm ou oz · pol.
Importância:Este é o indicador principal para medir a potência de um motor, determinando quanta força externa o motor pode resistir sem perder o passo quando parado e quanta carga ele pode conduzir no momento da partida/parada.
Impacto:Diretamente relacionado ao tamanho da carga e à capacidade de aceleração que o motor pode acionar, torque insuficiente pode levar a dificuldades na partida, perda de passo durante a operação e até mesmo parada.
Pontos de seleção:Este é um dos principais parâmetros a serem considerados na seleção. É necessário garantir que o torque de retenção do motor seja maior que o torque estático máximo exigido pela carga e que haja uma margem de segurança suficiente (geralmente recomendado entre 20% e 50%). Considere os requisitos de atrito e aceleração.
3. Corrente de fase
Definição:Corrente máxima (geralmente valor RMS) permitida a passar por cada enrolamento de fase de um motor sob condições operacionais nominais. Unidade Ampère (A).
Importância:Determina diretamente a magnitude do torque que o motor pode gerar (o torque é aproximadamente proporcional à corrente) e o aumento da temperatura.
A relação com a pulsão:é crucial! O motor deve ser equipado com um driver que forneça a corrente de fase nominal (ou que possa ser ajustado para esse valor). Corrente de acionamento insuficiente pode causar uma diminuição no torque de saída do motor; corrente excessiva pode queimar o enrolamento ou causar superaquecimento.
Pontos de seleção:Especifique claramente o torque necessário para a aplicação, selecione o motor de especificação de corrente apropriado com base na curva de torque/corrente do motor e corresponda rigorosamente à capacidade de saída de corrente do driver.
4. Resistência do enrolamento por fase e indutância do enrolamento por fase
Resistência (R):
Definição:A resistência CC de cada enrolamento de fase. A unidade é ohms (Ω).
Impacto:Afeta a demanda de tensão de alimentação do driver (de acordo com a lei de Ohm V = I * R) e a perda de cobre (geração de calor, perda de potência = I ² * R). Quanto maior a resistência, maior a tensão necessária na mesma corrente e maior a geração de calor.
Indutância (L):
Definição:A indutância de cada enrolamento de fase. Unidade em milihenries (mH).
Impacto:é crucial para o desempenho em alta velocidade. A indutância pode impedir mudanças rápidas na corrente. Quanto maior a indutância, mais lentamente a corrente sobe/desce, limitando a capacidade do motor de atingir a corrente nominal em altas velocidades, resultando em uma queda acentuada do torque em altas velocidades (queda de torque).
Pontos de seleção:
Motores de baixa resistência e baixa indutância normalmente têm melhor desempenho em alta velocidade, mas podem exigir correntes de acionamento mais altas ou tecnologias de acionamento mais complexas.
Aplicações de alta velocidade (como equipamentos de distribuição e digitalização de alta velocidade) devem priorizar motores de baixa indutância.
O driver precisa ser capaz de fornecer uma tensão suficientemente alta (geralmente várias vezes a tensão de 'I R') para superar a indutância e garantir que a corrente possa se estabelecer rapidamente em altas velocidades.
5. Aumento de temperatura e classe de isolamento
Aumento da temperatura:
Definição:Diferença entre a temperatura do enrolamento e a temperatura ambiente de um motor após atingir o equilíbrio térmico na corrente nominal e em condições operacionais específicas. Unidade ℃.
Importância:O aumento excessivo da temperatura pode acelerar o envelhecimento do isolamento, reduzir o desempenho magnético, encurtar a vida útil do motor e até mesmo causar mau funcionamento.
Nível de isolamento:
Definição:O padrão de nível para a resistência ao calor dos materiais de isolamento do enrolamento do motor (como nível B 130 °C, nível F 155 °C, nível H 180 °C).
Importância:determina a temperatura máxima de operação permitida do motor (temperatura ambiente + aumento de temperatura + margem de ponto quente ≤ temperatura do nível de isolamento).
Pontos de seleção:
Entenda a temperatura ambiente da aplicação.
Avalie o ciclo de trabalho da aplicação (operação contínua ou intermitente).
Escolha motores com níveis de isolamento suficientemente altos para garantir que a temperatura do enrolamento não exceda o limite superior do nível de isolamento sob as condições de trabalho esperadas e o aumento de temperatura. Um bom projeto de dissipação de calor (como a instalação de dissipadores de calor e resfriamento por ar forçado) pode reduzir efetivamente o aumento de temperatura.
6. Tamanho do motor e método de instalação
Tamanho:Refere-se principalmente ao tamanho do flange (como os padrões NEMA, como NEMA 6, NEMA 8, NEMA 11, NEMA 14, NEMA 17, ou tamanhos métricos, como 14 mm, 20 mm, 28 mm, 35 mm e 42 mm) e ao comprimento do corpo do motor. O tamanho afeta diretamente o torque de saída (geralmente, quanto maior o tamanho e mais longo o corpo, maior o torque).
NEMA6(14 mm):
NEMA8(20 mm):
NEMA11(28 mm):
NEMA14(35 mm):
NEMA17(42 mm):
Métodos de instalação:Os métodos comuns incluem instalação de flange frontal (com furos roscados), instalação de tampa traseira, instalação de braçadeira, etc. É preciso que ele seja compatível com a estrutura do equipamento.
Diâmetro e comprimento do eixo: O diâmetro e o comprimento de extensão do eixo de saída precisam ser adaptados ao acoplamento ou à carga.
Critérios de seleção:Selecione o tamanho mínimo permitido pelas restrições de espaço, atendendo aos requisitos de torque e desempenho. Confirme a compatibilidade da posição do furo de instalação, do tamanho do eixo e da extremidade de carga.
7. Inércia do Rotor
Definição:Momento de inércia do próprio rotor do motor. A unidade é g · cm².
Impacto:Afeta a velocidade de resposta de aceleração e desaceleração do motor. Quanto maior a inércia do rotor, maior o tempo de partida e parada necessário e maior a exigência de capacidade de aceleração do acionamento.
Pontos de seleção:Para aplicações que exigem partidas e paradas frequentes e aceleração/desaceleração rápidas (como robôs de coleta e posicionamento de alta velocidade, posicionamento de corte a laser), é recomendável escolher motores com pequena inércia do rotor ou garantir que a inércia total da carga (inércia da carga + inércia do rotor) esteja dentro da faixa de correspondência recomendada do driver (geralmente a inércia da carga recomendada é ≤ 5-10 vezes a inércia do rotor; acionamentos de alto desempenho podem ser relaxados).
8. Nível de precisão
Definição:Refere-se principalmente à precisão do ângulo de passo (o desvio entre o ângulo de passo real e o valor teórico) e ao erro cumulativo de posicionamento. Geralmente expresso como uma porcentagem (como ± 5%) ou ângulo (como ± 0,09°).
Impacto: Afeta diretamente a precisão absoluta do posicionamento sob controle de malha aberta. Desfasamentos (devido a torque insuficiente ou escalonamento em alta velocidade) introduzirão erros maiores.
Principais pontos de seleção: A precisão padrão do motor geralmente atende à maioria dos requisitos gerais. Para aplicações que exigem precisão de posicionamento extremamente alta (como equipamentos de fabricação de semicondutores), motores de alta precisão (como ± 3%) devem ser selecionados e podem exigir controle em malha fechada ou encoders de alta resolução.
Consideração abrangente, correspondência precisa
A seleção de micromotores de passo não se baseia apenas em um único parâmetro, mas precisa ser considerada de forma abrangente de acordo com seu cenário de aplicação específico (características de carga, curva de movimento, requisitos de precisão, faixa de velocidade, limitações de espaço, condições ambientais, orçamento de custos).
1. Esclareça os requisitos principais: o torque de carga e a velocidade são os pontos de partida.
2. Correspondência da fonte de alimentação do driver: Os parâmetros de corrente de fase, resistência e indutância devem ser compatíveis com o driver, com atenção especial aos requisitos de desempenho de alta velocidade.
3. Preste atenção ao gerenciamento térmico: certifique-se de que o aumento de temperatura esteja dentro da faixa permitida do nível de isolamento.
4. Considere as limitações físicas: o tamanho, o método de instalação e as especificações do eixo precisam ser adaptados à estrutura mecânica.
5. Avalie o desempenho dinâmico: aplicações frequentes de aceleração e desaceleração exigem atenção à inércia do rotor.
6. Verificação de precisão: confirme se a precisão do ângulo do passo atende aos requisitos de posicionamento em malha aberta.
Ao analisar esses parâmetros-chave, você pode esclarecer suas dúvidas e identificar com precisão o micromotor de passo mais adequado para o seu projeto, estabelecendo uma base sólida para uma operação estável, eficiente e precisa do equipamento. Se você procura a melhor solução de motor para uma aplicação específica, sinta-se à vontade para consultar nossa equipe técnica para obter recomendações personalizadas com base em suas necessidades! Oferecemos uma linha completa de micromotores de passo de alto desempenho e drivers correspondentes para atender a diversas necessidades, desde equipamentos em geral até instrumentos de última geração.
Horário da publicação: 18/08/2025