A chave é adicionar rotores e estatores empilhados, mas você deve viver com um motor fisicamente mais longo.

Os motores de etapa fornecem controle de posição preciso sem a necessidade de feedback, tradicionalmente em esquemas de controle de malha aberta. O eixo de um motor de passo normalmente faz movimentos angulares discretos de magnitude essencialmente uniforme quando acionados por uma fonte de alimentação CC. Um pulso digital causa um incremento de movimento angular para o motor da etapa. À medida que os pulsos digitais aumentam, o motor de etapa gira. Um número específico de pulsos move o motor para uma posição exata.

Os motores de etapa são a tecnologia preferida para muitas aplicações de controle de movimento devido à sua operação simplista, excelente posicionamento e baixo custo. Quando operados como dispositivos de circuito aberto, os motores de etapa são melhores em aplicações com velocidades mais baixas, cargas bem definidas e movimento repetitivo. SH: Tamanhos de quadros

A National Electric Manufacturers Association (NEMA) estabeleceu a padronização do tamanho de quadros para facilitar as escolhas inteligentes entre os diferentes tamanhos dos motores. Os motores de etapa são categorizados pelo tamanho do quadro, como "tamanho 11" ou "tamanho 23." Os números de tamanho do quadro indicam dimensões do painel facial do motor. Um motor de passo tamanho 11, por exemplo, possui um 1,1 × 1,1 pol. Placete face enquanto um placa face de motor de passo 23 é de aproximadamente 2,3 × 2,3 pol. (56,4 × 56,4 mm).

Os padrões da NEMA permitem que os usuários alternem de um fabricante de um movimento de passo para outro sem precisar alterar significativamente os colchetes de montagem, os acoplamentos e outros componentes de montagem. No entanto, dois motores com o mesmo tamanho de NEMA, mas de diferentes fabricantes, ainda podem diferir um pouco. O comprimento do eixo e a presença de um apartamento para uso com parafusos de ajuste variam entre os fornecedores. Os padrões NEMA também não ditam características elétricas, como o número de fios de chumbo ou a impedância do enrolamento. Considere todas as especificações cuidadosamente antes de comprar motores de etapa de um fabricante diferente.

Os motores de etapa nos tamanhos de quadros 8, 11 e 14 são ideais para aplicações nas quais o espaço é um prêmio como dispositivos médicos, equipamentos de automação de laboratório, impressoras, caixas eletrônicos, equipamentos de vigilância e eletrônicos de consumo. Os motores de etapa 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 manuseio de materiais.

Motores de etapa de tamanho de quadro maiores criam mais torque do que motores de tamanho menor. Embora aumentem o torque, esses motores maiores nem sempre se encaixam no espaço limitado de um aplicativo. No entanto, se a limitação do espaço primário for o diâmetro do motor, os engenheiros poderão aumentar o torque do motor passo a passo dentro de um determinado tamanho do quadro, aumentando o comprimento do motor. Para construir um motor de etapa com maior torque, várias seções de rotor e estator são "empilhadas" juntas, assim o aumento do comprimento. O motor de etapa gera mais torque às custas de ser mais longo, mas não mais largo ou mais alto. O efeito do comprimento da pilha nos motores de tamanho 17 pode ser visto na imagem próxima.

O gráfico aqui mostra especificações típicas de torque de retenção (em unidades de Newton-Meters) para motores de tamanhos variados de quadros e comprimentos de pilha. Diferentes comprimentos de pilha dentro de um tamanho de quadro dão aos engenheiros flexibilidade ao selecionar motores para um aplicativo. Às vezes, o espaço está disponível para um motor mais longo e, outras vezes, é vantajoso usar um motor mais curto com tamanho de quadro maior.

Os motores de etapas de alto porte são outra maneira de aumentar efetivamente o torque dentro de um determinado tamanho de quadro. Eles podem aumentar o torque de retenção de 25 a 45% em um motor de passo idêntico em tamanho a um motor convencional. Portanto, os motores de etapa de torque ultra-altos evitam a necessidade de especificar tamanhos de quadros maiores para obter torque suficiente para uma aplicação.

Um projeto magnético aprimorado permite que esses motores de etapa produzam maior torque com base na variação na 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 ultra-alta do mesmo motor produz até 9 nm de torque de retenção. Para um motor convencional, atingir essa mesma classificação de torque exigiria um motor 31% mais longo.

Embora o torque e a velocidade do motor sejam fatores críticos na seleção do melhor motor de etapa para uma aplicação, não ignore a importância do tamanho, comprimento e tipo do quadro do motor. Um motor muito grande pode desperdiçar dinheiro ou gerar muito calor. Um motor muito pequeno pode não fornecer torque suficiente para controle de movimento confiável. Observe o comprimento da pilha e os projetos de motor ultra-alto do torque para aumentar o torque ao passar para um tamanho de quadro maior não é viável. E em caso de dúvida, é sempre uma boa ideia discutir as melhores opções para o seu aplicativo com seu fornecedor de motor.