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Motores de Passo descrição, operação e
acionamento.
Luis Fillipe C. A. Pereira (loez_at_telecom.uff.br) F
elipe G. Brites (brites_at_telecom.uff.br) Vinicius
P. de A. Santos (puga_at_telecom.uff.br) Alexandre
S. de la Vega (delavega_at_telecom.uff.br) PET-Tele
/ UFF

Após a caracterização do motor utilizado, foi
projetado, implementado e testado, o circuito
eletrônico de acionamento. Tal circuito tem como
função controlar a energização das bobinas do
motor. Dessa forma, ele deve operar como uma
chave. Uma vez que os circuitos digitais de
controle possuem baixa potência de saída, ele
também deve ser capaz de fornecer a potência
necessária para acionar as bobinas do motor. Para
tal, normalmente é utilizado um arranjo de
estágios de transistores, operando nos modos de
corte (chave aberta) e saturação (chave
fechada). Para gerar os pulsos de controle a
serem aplicados na eletrônica de acionamento, foi
projetado, implementado e testado, um circuito
digital sequencial, utilizando um dispositivo
lógico programável (EPLD). Através de entradas
específicas, são definidos o sentido de rotação e
o número de passos. Um sinal de inicialização
habilita o funcionamento do circuito. Com base em
um sinal de sincronismo (clock), os pulsos de
controle são gerados para cada bobina do motor,
para a rotação desejada. Após o número de passos
programado, o circuito de controle trava
automaticamente.
INTRODUÇÃO
O trabalho apresentado resume um dos projetos do
grupo PET do curso de Engenharia de
Telecomunicações da UFF, o grupo PET-Tele. O
projeto em questão foi desenvolvido com o intuito
de adquirirmos as competências necessárias ao uso
de motores de passo e para construirmos uma
infra-estrutura que seja utilizada em projetos
futuros. Foram estudados os princípios básicos
de funcionamento dos motores de passo e foram
desenvolvidos circuitos analógicos e digitais
para o controle de um motor de passo.
OBJETIVOS

RESULTADOS

• O grupo pretende, em um futuro próximo, fazer
  uso do Projeto Motor de Passo em diversas
  aplicações, em especial i) o posicionamento de
  células solares (projeto no qual uma plataforma
  com células solares busca o melhor aproveitamento
  da incidência solar automaticamente) e ii) o
  controle da posição de uma câmera de vídeo à
  distância.
• Assim sendo, os objetivos principais do presente
  projeto foram
• Estudar os princípios de funcionamento dos
  motores de passo.
• Projetar, implementar e testar um circuito
  analógico de acionamento.
• Projetar, implementar e testar um circuito
  digital de controle.

• Experimentalmente, foram identificadas as
  funções dos terminais do motor de passo
  utilizado, bem como a sequência de acionamento
  dos mesmos, para ambos os sentidos de rotação.
• Em seguida, para uma dada tensão, foram
  identificadas suas correntes de acionamento.
• Com base nas características elétricas de
  acionamento, foram escolhidos os transistores e
  calculados os valores dos resistores a serem
  utilizados.
• Para testar a operação do motor, um circuito
  digital de controle foi implementado em um EPLD.
  
• Cada parte foi protipada e testada isoladamente
  e, em seguida, foi feito um teste de unificação
  de todo o arranjo. Os resultados foram
  consistentes com o esperado.
• Placas de circuito impresso encontram-se em
  fase de elaboração.

METODOLOGIA
Dado que o objetivo básico do projeto era o
controle de um motor de passo, o primeiro item a
ser cumprido foi caracterizar a sua operação. Um
estudo sobre o assunto mostrou que, em essência,
os motores de passo são dispositivos
eletro-mecânicos, que convertem pulsos elétricos
em movimentos mecânicos, os quais se caracterizam
por variações angulares discretas. O rotor (ou
eixo móvel) de um motor de passo é rotacionado em
pequenos incrementos angulares (positivos ou
negativos), denominados "passos", quando pulsos
elétricos são aplicados nos seus terminais de
controle, em uma determinada seqüência. O
incremento angular e o número de terminais
dependem da construção do motor. A velocidade com
que o rotor gira é controlada pela frequência dos
pulsos recebidos. O valor total do ângulo
rotacionado é diretamente relacionado com o
número de pulsos aplicados. Comumente, quando não
energizado, o rotor é mantido fixo por ação de um
imã. Uma vez que não possuíamos o manual do motor
utilizado no projeto, foi necessário levantar as
suas características experimentalmente.
CONCLUSÕES
Foi iniciada a construção de uma infra-estrutura
para a utilização de motores de passo nos
projetos do grupo. O projeto realizado foi
multidisciplinar, envolvendo conhecimentos
básicos de algumas áreas diferentes, utilizadas
em Telecomunicações, tais como Elétrica,
Eletrônica e Mecânica. Um dado motor de passo
foi caracterizado e foram desenvolvidos circuitos
analógicos e digitais para o seu controle. Testes
comprovaram a correta operação do motor. Foram
trabalhados diversos aspectos de estudo, projeto
e testes, em áreas não específicas dentro da área
de formação dos integrantes do grupo,
colaborando, assim, para uma maior abrangência na
sua formação.