A chave é adicionar rotores e estatores empilhados, mas você terá que conviver com um motor fisicamente mais longo.

Os motores de passo proporcionam um controle de posição preciso sem a necessidade de realimentação, tradicionalmente encontrada em sistemas de controle de malha aberta. O eixo de um motor de passo normalmente realiza movimentos angulares discretos de magnitude essencialmente uniforme quando alimentado por uma fonte de corrente contínua. Um pulso digital causa um incremento de movimento angular no motor de passo. À medida que o número de pulsos digitais aumenta, o motor de passo gira. Um número específico de pulsos move o motor para uma posição exata.

Os motores de passo são a tecnologia preferida para muitas aplicações de controle de movimento devido à sua operação simples, excelente posicionamento e baixo custo. Quando operados em malha aberta, os motores de passo são mais indicados para aplicações com velocidades mais baixas, cargas bem definidas e movimentos repetitivos. SH: Tamanhos de estrutura

A Associação Nacional de Fabricantes de Equipamentos Elétricos (NEMA) estabeleceu a padronização do tamanho da carcaça para facilitar a escolha entre os diferentes tamanhos de motores. Os motores de passo são categorizados pelo tamanho da carcaça, como "tamanho 11" ou "tamanho 23". Os números do tamanho da carcaça indicam as dimensões da placa frontal do motor. Um motor de passo tamanho 11, por exemplo, tem uma placa frontal de 1,1 × 1,1 polegadas, enquanto a placa frontal de um motor de passo tamanho 23 tem aproximadamente 2,3 × 2,3 polegadas (56,4 × 56,4 mm).

As normas NEMA permitem que os usuários troquem de fabricantes de motores de passo sem precisar alterar significativamente os suportes de montagem, acoplamentos e outros componentes de fixação. No entanto, dois motores com o mesmo tamanho NEMA, mas de fabricantes diferentes, ainda podem apresentar algumas diferenças. O comprimento do eixo e a presença de uma superfície plana para uso com parafusos de fixação variam entre os fornecedores. As normas NEMA também não definem características elétricas, como o número de fios condutores ou a impedância do enrolamento. Considere todas as especificações cuidadosamente antes de comprar motores de passo de um fabricante diferente.

Os motores de passo nos tamanhos de carcaça 8, 11 e 14 são ideais para aplicações em que o espaço é limitado, como dispositivos médicos, equipamentos de automação laboratorial, impressoras, caixas eletrônicos, equipamentos de vigilância e eletrônicos de consumo. Motores de passo de tamanho maior são frequentemente usados ​​em aplicações industriais, como máquinas de embalagem, equipamentos de teste e medição, máquinas de montagem, equipamentos de fabricação de semicondutores e equipamentos de movimentação de materiais.

Motores de passo de tamanho maior geram mais torque do que motores menores. Embora aumentem o torque, esses motores maiores nem sempre se encaixam no espaço limitado de uma aplicação. No entanto, se a principal limitação de espaço for o diâmetro do motor, os engenheiros podem aumentar o torque do motor de passo dentro de um determinado tamanho de carcaça, aumentando o comprimento do motor. Para construir um motor de passo com maior torque, várias seções de rotor e estator são "empilhadas", resultando no aumento do comprimento. O motor de passo gera mais torque à custa de ser mais longo, mas não mais largo ou mais alto. O efeito do comprimento da pilha em motores de tamanho 17 pode ser visto na imagem ao lado.

O gráfico a seguir mostra as especificações típicas de torque de retenção (em Newton-metros) para motores de diferentes tamanhos de carcaça e comprimentos de empilhamento. Diferentes comprimentos de empilhamento dentro de um mesmo tamanho de carcaça oferecem aos engenheiros flexibilidade na seleção de motores para uma aplicação. Às vezes, há espaço disponível para um motor mais longo, e outras vezes é vantajoso usar um motor mais curto com uma carcaça maior.

Os motores de passo de torque ultra-alto são outra maneira eficaz de aumentar o torque em um determinado tamanho de estrutura. Eles podem aumentar o torque de retenção em 25 a 45% em um motor de passo de tamanho idêntico ao de um motor convencional. Assim, os motores de passo de torque ultra-alto eliminam a necessidade de especificar tamanhos de estrutura maiores para obter torque suficiente para uma aplicação.

Um design magnético aprimorado permite que esses motores de passo produzam maior torque com base na variação da permeabilidade magnética criada pelos dentes do rotor e do estator. A adição de ímãs de terras raras entre os dentes melhora a variação da permeabilidade magnética.

Por exemplo, um motor de passo convencional de tamanho 34 pode produzir 5,9 Nm de torque de retenção. A versão de ultra-alto torque do mesmo motor produz até 9 Nm de torque de retenção. Para um motor convencional atingir essa mesma classificação de torque, seria necessário um motor 31% mais longo.

Embora o torque e a velocidade do motor sejam fatores críticos na seleção do melhor motor de passo para uma aplicação, não negligencie a importância do tamanho, comprimento e tipo da carcaça do motor. Um motor muito grande pode ser um desperdício de dinheiro ou gerar muito calor. Um motor muito pequeno pode não fornecer torque suficiente para um controle de movimento confiável. Considere o comprimento da pilha e os projetos de motores de ultra-alto torque para aumentar o torque quando a utilização de uma carcaça maior não for viável. E, em caso de dúvida, é sempre recomendável discutir as melhores opções para sua aplicação com seu fornecedor de motores.