Uma grande variedade de aplicações mecatrônicas utiliza motores de passo. Para o controle destes motores são necessários circuitos especiais que consistem num amplificador/driver com capacidade de corrente de acordo com o motor utilizado. Uma possibilidade interessante para os que fazem uso destes dispositivos consiste em se empregar uma placa de controle pronta. A Metaltex (www.metaltex.com.br) fornece uma solução interessante, que é a placa amplificadora modular de potência de micropassos de alta performance DB6630. Veja nesta artigo o que é possível fazer com esta placa.
A placa amplificadora modular DB6630 da Metaltex tem uma capacidade de corrente até 6 A (rms) por fase, controlando o motor de passo em 40 000 micropassos por revolução. Esta placa possui características bastante importantes para sua utilização numa ampla gama de aplicações. As principais características são:
* Entrada única de alimentação.
* Tensão de entrada na faixa de 24 a 74Vcc
* Chave de seleção de nível de corrente de 3 a 6 A rms (4,2 a 8,4 A de pico)
* Chave de seleção da resolução dos micropassos de 400 a 40 000 micropassos por revolução
* Redução automática de corrente quando em espera
* Entradas com acoplamento óptico
* Chave de seleção para entradas de sinal em modos pulso/direto ou modo CW/CCW.
* Chave de seleção para amortecimento de corrente de modo a diminuir a ressonância e ruídos em condições de baixa velocidade.
* Chave para inversão do sentido de rotação do motor
* Todas as entradas possuem processamento em alta-velocidade.
As principais especificações do módulo são:
|
Mínimo |
ideal |
Máximo |
Tensão de alimentação |
24 Vcc |
65 Vcc |
75 Vcc |
Corrente de saída por fase |
3 A(rms) 4,2 A(pico) |
|
6 A(rms) 8,4 A(pico) |
Resolução |
400 passos por revolução |
|
40 000 passos por revolução |
Entrada máxima de pulsos |
|
|
1 Megapulsos por segundo |
Para a conexão no motor de passo, o módulo conta com uma borne JP2 de 4 terminais com as seguintes terminações:
Pino do borne JP2 |
Pólos do Motor |
4 |
Fase B+ |
3 |
Fase B- |
2 |
Fase A+ |
1 |
Fase A- |
O DB6630 é um amplificador bipolar podendo trabalhar com motores bipolares de 4 8 fios ou motor unipolar de 6 fios. As conexões possíveis são mostradas na figura 1.
![Configurações possíveis de controle para motores de passo de 4, 6 e 8 fios. Configurações possíveis de controle para motores de passo de 4, 6 e 8 fios.](/images/stories/mecatronica/mec0105_01.png)
Na figura 2 temos a configuração do circuito de entrada com acopladores ópticos que proporcionam um isolamento dos dispositivos de controle.
![Circuito equivalente de entrada, observando-se a utilização de acopladores ópticos. Com esta configuração têm-se um isolamento total do circuito de controle em relação à etapa de potência que alimenta o motor. Circuito equivalente de entrada, observando-se a utilização de acopladores ópticos. Com esta configuração têm-se um isolamento total do circuito de controle em relação à etapa de potência que alimenta o motor.](/images/stories/mecatronica/mec0105_02.gif)
Os resistores usados no circuito dependem do método de entrada podendo ser utilizadas diversas configurações. A primeira delas é a que faz uso de um transistor bipolar, quando a alimentação é de 12 v, sendo é mostrada na figura 3.
![Configuração alimentada por fonte de 12 V com transistor bipolar. Configuração alimentada por fonte de 12 V com transistor bipolar.](/images/stories/mecatronica/mec0105_03.gif)
A segunda possibilidade é mostrada na figura 4 em que temos o uso de um transistor bipolar com alimentação de 5 V.
![Configuração com transistor bipolar e alimentação com fonte de 5 V. Configuração com transistor bipolar e alimentação com fonte de 5 V.](/images/stories/mecatronica/mec0105_04.gif)
Finalmente temos o caso da alimentação com 5 V e excitação direta por lógica TTL. A configuração é mostrada na figura 5.
![Configuração para excitação direta por lógica TTL e alimentação de 5 V. Configuração para excitação direta por lógica TTL e alimentação de 5 V.](/images/stories/mecatronica/mec0105_05.gif)
A fonte sugerida para a alimentação do módulo é mostrada na figura 6, não sendo recomendável o uso de fontes chaveadas. Veja que é muito importante não exceder a tensão de 75 V na saída.
![Figura 6 Figura 6](/images/stories/mecatronica/mec0105_06.gif)
Observe que para uma tensão de 48 Vca no enrolamento secundário, a potência de 240 VA corresponde a uma corrente de 5 A. Esta deve portanto ser a corrente mínima dos diodos utilizados na ponte retificadora. A tabela abaixo fornece as diversas funções dos pinos de controle do módulo.
![Tabela Tabela](/images/stories/mecatronica/mec0105_07.gif)
Conclusão
Com a utilização do módulo DB6630 o controle de um motor de passo pode ser bastante simplificado, facilitando assim a implementação de sistemas de controle.O manual completo deste produto pode ser baixado diretamente no site da Metaltex.