tutorial de motor de passo bipolar

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MOTOR BIPOLAROs motores de passo bipolar utilizam um circuito de controle mais complexo que os unipolares. So conhecidos pela sua excelente relao tamanho/torque no qual proporcionam um torque superior comparado a um motor unipolar de mesmo tamanho.

Estes motores so constitudos por enrolamentos separados, sem center-tape, que devem ser acionados em ambas direes para permitir o avano de um passo, ou seja, a polaridade deve ser invertida durante o funcionamento. Por esta caracterstica, o motor foi chamado de bipolar. Diferentes dos unipolares, possuem 4 fios em sua maioria, onde um simples teste de resistncia mostra qual dos fios pertence a sua respectiva bobina.

O circuito que controla o motor de passo tem que ser capaz de inverter a polaridade de tenso por qualquer bobina, deixando a corrente fluir nas diversas direes como mostra a figura abaixo:

Mecanismos de funcionamento

Este tipo de circuito chamado H-Bridge e aciona o motor numa determinada direo de acordo com o sentido da corrente. Pode ser utilizado no s em motores de passo como tambm em motores de corrente contnua, solenides e muitas outras aplicaes onde a polaridade reversa o ponto chave para o acionamento.

Mecanismos de proteo

Por medidas de segurana, necessrio o uso de diodos no enrolamento de cada bobina, para evitar que correntes reversas venham prejudicar o sistema como um todo. As bobinas no motor de passo bipolar, so acionadas na mesma lgica que os motores unipolares, porm em vez de nveis lgicos 0s e 1s , temos polaridades +s e -s. A seguir ilustrada uma tabela comparativa entre as seqncias de passos na bobina do motor.

O circuito de controle de motor de passo utilizado para inverter a polaridade, pode acionar tanto motores bipolares como unipolares. Os motores bipolares so simplesmente motores unipolares sem os centertapes. Abaixo segue 2 maneiras de adaptar os motores unipolares ao circuito de inverso de fase : 1 - Ignora-se os fios ligados aos center-tape (dois dos seis fios ). 2 - Utiliza-se os fios de um dos seus terminais e um dos fios do center-tape. Este tipo de configurao produzir menos torque, porm permitir velocidades de topo mais altas por causa da baixa indutncia. Um exemplo desta aplicao pode ser encontrada na figura que segue logo abaixo:

DIAGRAMA ELTRICOAbaixo seguem os circuitos desenvolvido para a ligao dos motores :

Diagrama Unipolar

Diagrama eltrico Motor unipolar

Diagrama Bipolar

O funcionamento do circuito para acionamento tanto dos motores bipolares como unipolares so simples. Possuem um chip CMOS 4017 responsvel em transformar um pulso TTL gerado pelo gerador de funes em outros quatros pulsos ( CMOS ) seqenciados como segue na figura abaixo :

No caso do motor bipolar, estes pulsos so introduzidos no chip L293B (1A de corrente por canal), figura 1.3.2.4, que responsvel em efetuar a inverso de fase nas bobinas no motor. Este modo, energiza apenas uma fase por vez como mostrado na tabela 1.2.4 ( seqncia de passos ).

J no motor unipolar, os pulsos so introduzidos no chip ULN2803 . Este responsosvel em aterrar as bobinas do motor de passo na mesma seqncia em que os pulsos so inseridos. O chip suporta 500 mA0 o

com tenso de entrada de at 30 volts. A temperatura de operao vai de -20 C a + 85 C, suporta uma freqncia de operao de at 10Ghz e tenso de pulso 5V CMOS / TTL.

importante salientar que quanto maior a freqncia aplicada na alimentao, menor o torque do motor. Isto ocorre porque o rotor possui um tempo menor para mover-se de um ngulo para o outro. A faixa de freqncia inserida com suas respectivas rotaes por minuto e segundo, so mostradas nas tabelas abaixo :

Motor Bipolar : 103G775-2540

Motor Bipolar : STH-56D101

Motor Unipolar : 57BYG08

CARACTERSTICASOs motores possuem tais caractersticas : I ) Modelo Bipolar : 103G775-2540 Nmero de Fases ............................... 2 Voltagem ........................................... 7.2 V Corrente ............................................. 0.6 A Resistncia ......................................... Indutncia ........................................... Torque de travamento ......................... Momento Torque ................................ Inrcia do Rotor ..................................o

ngulo ................................................ 1,8 Peso .................................................... 0.4 Kg II ) Modelo Bipolar : STH-56D101 Nmero de Fases ............................... 2 Voltagem ........................................... 7.2V Corrente ............................................. 0.6A Resistncia ......................................... Indutncia ........................................... Torque de travamento ......................... Momento Torque ................................ Inrcia do Rotor ..................................o

ngulo ................................................ 1,8 Peso .................................................... 0.4 Kg

III )Motor Unipolar : 57BYG08 Nmero de Fases .................................... 4 Voltagem ................................................ 12 V Corrente .................................................. 0.6 A Resistncia .............................................. 20 Indutncia ............................................... 22 mH Torque de travamento ............................. 58.8 N.cm Momento Torque .................................... 7.06 N.cm2

Inrcia do Rotor ...................................... 145 g.cm Peso ......................................................... 0.65 Kg

Fonte: Universidade Federal de So Joo Del Rei http://www.ppgel.ufsj.edu.br

http://mutcom.no.comunidades.net/