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Escolhendo um Motor para um Projeto Robótico (MEC287)

Quando falamos de robótica devemos pensar tanto em robótica educacional, automação predial ou residencial e robótica industrial que é a mais crítica. De fato, quando pensamos que os processos de manufatura largamente automatizados que vão desde a fabricação de chips até a fabricação de automóveis e aviões usam robôs, vemos como pode ser crítica a escolha de motores para essas aplicações em que precisão é o item fundamental. A Mouser Electronics em artigo técnico trata do assunto.

Não vamos reproduzir o artigo da Mouser que pode ser acessado na íntegra em http://www.mouser.com/ , mas vamos repassar aos nossos leitores o principal de seu conteúdo segundo nossa visão.

Num projeto de automação não apenas a parte eletrônica, contendo os microcontroladores e circuitos sensores além de acionamentos que são importantes, mas também o tipo de motor que deve ser usado.

A escolha do motor está diretamente ligada a fatores importantes como a precisão do processo, potência, tipo de acionamento, etc.

Na Mouser podem ser encontrados todos os elementos de circuito necessários ao acionamento como as pontes H, os sensores e os microcontroladores, além é claro dos próprios motores.

Na escolha do motor devem ser levados em conta os seguintes fatores.

1. A velocidade máxima e mínima do motor (e aceleração associada)

2. O máximo torque que o motor pode produzir e a curva torque x velocidade

3. A precisão e taxa de repetição da operação do motor (sem usar sensor ou controle)

Existem outros fatores a serem considerados que dependem do tipo de aplicação tais como custo, tamanho, e tipo.

Para o tipo temos a possibilidade de escolher DC com escovas, DC sem escovas, motor de passo, e até mesmo motores hidráulicos.

Os motores com escovas são os mais simples de usar e mais baratos, mas existe a opção dos motores sem escovas que são mais recentes e que exigem drivers especiais ou circuitos eletrônicos de acionamento mais complexos.

Os motores de passo são indicados, por outro lado, para aplicações que envolvem posicionamento preciso. Passos de 1,8º são os menores, o que significa 200 pontos de ajuste para cada volta ou 200 passos. Passos de 30º por outro lado, significam 12 pontos de acionamento por volta.

No artigo MEC284 – Tudo sobre motores o leitor poderá um detalhamento do princípio de funcionamento dos principais tipos.

No entanto, o mais importante na escolha do motor para um projeto é também fazer a escolha do tipo de processo de controle que admite diversas possibilidades.

 

Temos então 3 opções:

Controle em tempo real que pode ser implementado de uma das três formas seguintes.

* Através de um microcontrolador rápido com firmware de controle

* Um FPGA com DSP apropriado programado para aplicação em controle

* Um CI controlador dedicado que já tenha os algoritmos embutidos

- Um ou mais estágios excitadores em série para se obter sinais da saída de um controlador e os interfaceie com etapas de potência de alta corrente e de alta tensão. (pontes H, por exemplo)

- Um MOSFET ou outro elemento de comutação como um IGBT ou Transistor bipolar para controla a corrente pelos enrolamentos do motor diretamente.

Na escolha do controlador deve-se levar em conta o motor e a complexidade do processo em que ele está incluído.

As principais perguntas que devem ser respondidas neste caso são:

- Qual é o nível de complexidade e de sofisticação que se deseja para o controle e quantas I/O são necessárias?

- Quem fornece os algoritmos de controle e o código: o vendedor do CI ou ainda uma empresa terceirizada?

- Como eles são testados para seu motor e aplicação?

- Quanto do programa deve ser feito pelo usuário?

- O controlador pode controlar motores de diversos tipos?

Para responder estas e outras perguntas importantes, quando se escolhe um motor para uma aplicação, o melhor é utiliza um kit de desenvolvimento apropriado.

O Kit de desenvolvimento permite fazer uma avaliação prévia de sua aplicação sem o perigo de ocorrerem problemas depois que tudo for implementado.

A Mouser Electronics oferece uma ampla variedade de kits de avaliação e desenvolvimento que podem ser adquiridos em função da aplicação, com a acesso a toda documentação técnica necessária.

Veja mais em: http://br.mouser.com/Search/Refine.aspx?Stocked=False&RoHSCompliant=False&Keyword=motor%20develloping%20kit

 

 

 

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