I. INTRODUÇÃO
O motor de passo, como tipo especial de motor, ocupa uma posição importante no moderno sistema de controle industrial. Seu método de controle exclusivo e ampla gama de aplicações fazem do motor de passo um componente chave no campo do controle de automação. Neste artigo, partiremos do princípio de controle do motor de passo,-discussão aprofundada de seu princípio de funcionamento, características e exemplos de aplicação em diferentes campos, a fim de fornecer aos leitores uma compreensão-abrangente e aprofundada.
II. O princípio de controle do motor de passo
O motor de passo é um tipo de sinal de pulso elétrico convertido em um deslocamento angular ou deslocamento de linha do motor. Seu princípio de controle inclui principalmente a entrada de sinais de pulso e o controle da corrente do inversor em dois aspectos.
Entrada de sinal de pulso
A rotação do motor de passo é acionada pela entrada de sinais de pulso. Os sinais de pulso podem ser gerados por um circuito de comutação ou emitidos por um computador ou outro sistema de controle. A frequência do sinal de pulso determina a velocidade na qual o motor de passo gira, enquanto o número de sinais de pulso determina o ângulo no qual o motor de passo gira. Quando um sinal de pulso é recebido em uma das bobinas do estator de um motor de passo, a bobina gera um campo magnético. De acordo com a lei da indução eletromagnética, esse campo magnético produzirá um torque no rotor, fazendo-o girar em um determinado ângulo. Quando o sinal de pulso não é mais recebido, o campo magnético também desaparece e o rotor para de girar. Se o sinal de pulso for recebido continuamente, o motor de passo continuará girando.
Controle da corrente do inversor
A bobina de um motor de passo geralmente é envolta em um material isolante para evitar perda de corrente. A corrente de acionamento é controlada pela aplicação de uma tensão adequada à bobina do estator do motor de passo. De acordo com a lei de Ohm, a relação entre corrente e tensão é igual à resistência da bobina. Variando a tensão, a corrente na bobina pode ser controlada, que por sua vez controla a velocidade de rotação e o torque do motor de passo. Na prática, um driver é frequentemente usado para controlar a corrente de acionamento de um motor de passo. O driver recebe um sinal de pulso externo e transmite o sinal de corrente para a bobina do estator através de um amplificador de corrente. Além disso, alterando o sentido da corrente na bobina do estator, o sentido de rotação do motor de passo pode ser alterado.
III. Características dos motores de passo
O motor de passo possui as seguintes características significativas:
Controle preciso:O motor de passo pode realizar deslocamento angular preciso ou controle de deslocamento de linha, controlando a frequência e o número de sinais de pulso.
Resposta-de alta velocidade:o motor de passo responde rapidamente ao sinal de pulso e pode completar a ação rapidamente.
Boa estabilidade:o motor de passo é estável durante a operação e não é facilmente afetado por interferências externas.
Alta confiabilidade:a estrutura do motor de passo é simples, com menos peças, por isso possui alta confiabilidade.
4. Exemplos de aplicação de motor de passo
O motor de passo é amplamente utilizado em vários campos devido ao seu método de controle exclusivo e excelentes características de desempenho. A seguir estão vários exemplos de aplicação típicos:
Unidade de disco flexível
Na memória do disco flexível, o motor de passo é usado para acionar o fuso para girar o disco na luva do disco. Ao mesmo tempo, o motor de passo aciona o carro da cabeça magnética através do mecanismo de transmissão, que transforma o ângulo do passo no deslocamento da cabeça magnética para ler e gravar os dados do disco. Para cada etapa do motor de passo, a cabeça magnética move uma trilha.
Unidade de impressora de agulha
Em uma impressora de pinos, um motor de passo é usado para acionar a cabeça de impressão em um movimento lateral. A velocidade de passo da cabeça de impressão é determinada pelo número de pulsos de acionamento em uma unidade de tempo, e alterar a velocidade de passo altera o passo de impressão. Esta aplicação aproveita ao máximo o controle preciso e a resposta de alta velocidade do motor de passo.
Driver de máquina de bordar computadorizada
As máquinas de bordar computadorizadas são desenvolvidas com base nas máquinas de costura computadorizadas. Nas máquinas de bordar computadorizadas, motores de passo são usados para acionar a mesa para movimento plano, enquanto monitoram a rotação do motor do fuso que aciona a agulha de bordar para movimento para cima e para baixo. Ao controlar a trajetória e a velocidade do motor de passo, vários padrões de bordado complexos podem ser realizados.
Plotadora computadorizada
Os motores de passo são amplamente utilizados em plotters computadorizados porque podem converter pulsos com precisão em deslocamentos angulares ou lineares. Ao controlar a trajetória e a velocidade do motor de passo, o plotter pode desenhar as curvas de trajetória desejadas em uma superfície plana dentro da faixa precisa permitida.
Equipamento de usinagem
Os motores de passo também são amplamente utilizados em equipamentos de usinagem como atuadores para acionar peças móveis mecânicas. Quando o controle de malha-aberta é usado, a estrutura do sistema é simples e tem um certo grau de precisão de controle de movimento.
V. Conclusão
Em resumo, o motor de passo desempenha um papel importante no sistema de controle industrial moderno com seu controle preciso, resposta de alta velocidade, boa estabilidade e alta confiabilidade. Através da-compreensão profunda do princípio de controle de motores de passo e da análise de exemplos de aplicação, podemos dominar melhor o uso de motores de passo e cenários de aplicação e dar uma contribuição maior para o desenvolvimento do campo de controle de automação industrial.