Motor de Passo vs. Motor DC: Principais Diferenças Explicadas

Motores elétricos são componentes essenciais na conversão de energia elétrica em energia mecânica. No entanto, embora todos os motores realizem a mesma função, escolher o certo é útil para entregar torque máximo. Assim, neste artigo, distinguiremos entre motor de passo vs. motor DC. Também identificaremos as propriedades críticas dos motores servo.

Motor de Passo

Fig 1: Um Motor de Passo

Definição

Primariamente, é um motor DC sem escovas que gira em passos discretos.

Além disso, com passo controlado por computador, é possível realizar controle de velocidade extremamente preciso e posicionamento. Por isso, motores de passo são populares em usos de controle de movimento de precisão.

Componente

Possui múltiplos eletroímãs dentados cercando uma engrenagem central. Este arranjo é útil na definição de posição. Também, um motor de passo de ímã permanente usa energia de corrente contínua. No entanto, carece das escovas e do comutador mecânico sinônimos de motores DC. Por isso, é um motor DC sem escovas.

Princípio de Funcionamento

O motor apresenta um sistema de controle responsável por enviar pulsos elétricos a um driver. Subsequentemente, o driver decifra os impulsos. Em troca, transmite uma tensão proporcional de volta ao motor.

Em seguida, o motor girará em incrementos angulares fixos. É daí que deriva o nome motor de passo. Observe também que uma corrente alternada controla a polaridade das bobinas.

Vantagens e Limitações

Vantagens do motor de passo incluem:

Fig 2: Impressora 3D de Metal

1. Primeiro, são úteis para facilitar aplicações de posicionamento preciso, como em plotters X, Y e impressoras 3D.
2. Também permitem controle preciso da velocidade rotacional.
3. Terceiro, apresentam baixo torque em baixas velocidades.
4. Por fim, são fáceis de controlar.

Suas limitações fundamentais incluem:

1. Os motores têm baixa eficiência. Consumirão a maior corrente quando sem carga.
2. Além disso, quando a velocidade do motor é alta, seu torque é significativamente baixo comparado a quando roda em baixas velocidades.
3. E a maioria carece de realimentação integral de posição. São relativamente ruidosos durante o uso.
4. Por fim, quando rodando em altas cargas, podem pular alguns passos.

Aplicações

• Impressoras 3D
• Aplicações de imagem médica
• Câmeras de segurança
• Robótica
• Máquinas de fresagem CNC

Motor Servo

Fig 3: Ilustração 3D de um Motor Servo

Definição

Pertence aos tipos de motores DC. No entanto, este motor síncrono não roda continuamente por um período prolongado.

Componente

Primariamente, este motor depende de um sistema de realimentação para detectar a diferença entre as velocidades real e desejada. Assim, a realimentação facilita o ajuste da saída na correção de um desvio da posição desejada. É útil para melhorar posicionamento preciso.

Existem dois tipos de servos, a saber:

Servomotores de rotação contínua

Podem girar continuamente tanto no sentido horário quanto anti-horário. Também podem mover-se em diferentes faixas de velocidades conforme guiado pelo sinal de comando. Assim, são úteis para uma gama mais ampla de aplicações que motores posicionais.

Servomotores de rotação posicional

São úteis em projetos de pequena escala para alcançar posicionamento preciso moderado. Também giram em um ângulo de 180 graus e não auxiliam em rotação contínua e controle de velocidade.

Princípio de Funcionamento

Fig 4: Um Motor Servo

O design interior do motor apresenta um arranjo único das engrenagens útil na mitigação da alta velocidade dos motores internos. Simultaneamente, há aumento significativo na saída de torque.

Portanto, o design das engrenagens do servo e a velocidade de rotação são imperativos na geração de alto torque. Também notável é que o servo apresenta um microcontrolador útil na correção do sinal de erro. Esses sinais de controle auxiliam no movimento do rotor para a posição final.

Motor de passo vs. Motor DC — Vantagens e Limitações

Méritos dos motores servo

1. Têm alta saída de torque ao girar em altas velocidades. Primariamente, isso se deve ao seu sistema de controle de realimentação em malha fechada, que é melhor que o sistema de malha aberta do motor de passo.
2. Também estão disponíveis em ampla gama de classificações de torque e tamanhos.
3. Por fim, são relativamente baratos, pois alguns são feitos de plástico, o que também os torna leves.

Desvantagens dos motores servo

1. Motores posicionais têm limitação de rotação. Só podem girar em ângulo de 180 graus.
2. Também são sinônimos de trepidação durante controle posicional. Primariamente é por causa do mecanismo de realimentação que busca retificar qualquer desvio da posição pretendida.

Aplicações

• Tecnologia de elevadores e robótica
• Telescópios e câmeras
• Aplicações de controle industrial

Motor de passo vs. Motor DC — Motores DC

Fig 5: Vários Motores DC

Definição

São dispositivos com bobina eletromagnética e condutores cujas interações mudam energia elétrica para mecânica. Os dois tipos comuns de motor DC incluem motores sem escovas e com escovas. Também existem diferentes tamanhos de motor DC.

Componente

Notável, o nome "com escovas" vem das duas escovas metálicas estacionárias que fornecem corrente de enrolamento ao motor. Os outros componentes principais incluem o estator estático e a armadura rotativa.

Motor de passo vs. Motor DC — Princípio de Funcionamento

Fig 6: Motores DC

O estator dá o campo magnético rotativo, que impulsiona a rotação da armadura. Também, um par de ímãs é útil no envelopamento das bobinas eletromagnéticas ao cercar as bobinas. Assim, quando a corrente de enrolamento no fio passa através de um campo magnético, induz uma força. Por sua vez, isso inicia a rotação das bobinas.

Motor de passo vs. Motor DC — Vantagens e Limitações de Motores DC com Escovas

Vantagens

1. São fáceis de controlar, pois tudo que se precisa é aplicação de uma tensão.
2. Em segundo lugar, entregam alto torque em velocidades relativamente baixas. Além disso, sua geração de potência mecânica é alta com eficiência de aproximadamente 75 a 80%.
3. São relativamente baratos e assim acessíveis.

Desvantagens

1. São propensos a ruído eletromagnético e ruído físico durante rotação.
2. Também, os motores requerem manutenção regular pois a taxa de desgaste das escovas é significativamente alta.

Aplicações

• Parafusadeiras sem fio
• Aplicações industriais
• Vibradores de celular
• Ventiladores de mão

A Diferença Entre Motor de Passo vs. Motor Servo vs. Motor DC

Conclusão

Em suma, estes três motores são adequados a diferentes funções como elaboramos. Agora você tem todas as diferenças-chave entre os três tipos de motores. No entanto, se houver algum esclarecimento adicional que você queira fazer, fale conosco.