Questoes motor de passo resol

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Questões – Motor de passo 
 
1) Qual a diferença do driver unipolar para o driver bipolar? 
R: No unipolar a corrente em cada metade da bobina só conduz em uma direção. Já no driver 
bipolar a corrente em cada bobina pode conduzir nos dois sentidos. 
2) Explique a partir de esquemático e etapas de operação o funcionamento de um driver bipolar 
em corrente juntamente com o gráfico. Desenhe os resistores shunt e os diodos de roda livre. 
R: 
3) Mostre o esquemático de potência do driver bipolar em tensão com a fonte de alimentação e o 
motor separados (pontilhado) do driver. Obs: faça as duas opções de esquemáticos, com 8 
transistores idênticos ou 4 pares de transistores complementares. Mostre os diodos de roda livre. 
R: 
4) Mostre o esquemático de potência do driver unipolar em tensão com a fonte de alimentação e o 
motor separados (pontilhado) do driver. Obs: Mostre as conexões dos diodos de roda livre. 
R: 
5) Por que o driver em corrente tem mais torque que o driver em tensão? 
R: Porque a área de corrente é maior, aumentando o seu valor eficaz de corrente em cada fase. 
6) Qual é a utilidade para o usuário do driver ter acesso ao resistor shunt? 
R: Com este resistor é possível monitorar o torque do motor ou controlar a forma de onda da 
corrente fornecida pelo driver. 
7) Qual a vantagem da compensação de torque em um driver bipolar operando em meio passo? 
Desenhe as correntes em cada uma das fases para as duas situações (com correção e sem 
correção de torque). 
R: Na operação em meio passo sem correção de torque, para um mesmo nível de corrente, tem-
se hora uma bobina energizada e no passo seguinte tem-se as duas bobinas energizas, causando 
torque diferente entre os passos. Com a correção não há diferença de torque entre os passos. 
 
 
 
8) Faça o gráfico das tensões sobre cada fase, juntamente com os pulsos de comando na entrada do 
driver, em um driver bipolar operando em passo completo (todas as bobinas energizadas por 
vez). Simule no Proteus. Mostre a diferença no gráfico se for um driver em tensão ou um driver 
em corrente. 
R: 
Fase 1
V ou I
Fase 2
V ou I
(1) (2) (3) (4)
pulsos
 
9) Faça o gráfico das tensões sobre cada fase, juntamente com os pulsos de comando na entrada do 
driver, em um driver bipolar operando em passo completo (com 1 bobina energizada por vez). 
Simule no Proteus. Por quê é proibido energizar as duas metades de bobina de uma mesma fase? 
R: 
Fase 1
V
Fase 2
V
(1) (2) (3) (4)
pulsos
 
10) Faça o gráfico das tensões sobre cada fase, juntamente com os pulsos de comando na entrada do 
driver, em um driver unipolar operando em passo completo (com as 2 metades bobinas 
energizadas por vez). Simule no Proteus. Por quê é proibido energizar as duas metades de bobina 
de uma mesma fase? 
R:Se as duas metades ligarem juntas reduzirá o torque. 
Sa2
V
Sb2
V
pulsos
Sa1
V
Sb1
V
(1) (2) (3) (4)
 
11) Faça o gráfico das tensões sobre cada fase, juntamente com os pulsos de comando na entrada do 
driver, em um driver unipolar operando em passo completo (com as 1 metade da bobina 
energizada por vez). Simule no Proteus. 
Driver em 
tensão 
 
 
Driver em 
corrente 
R: 
Sa2
V
Sb2
V
pulsos
Sa1
V
Sb1
V
(1) (2) (3) (4)
 
12) Faça o gráfico das tensões sobre cada fase, juntamente com os pulsos de comando na entrada do 
driver, em um driver unipolar operando em meio passo. Simule no Proteus. 
R: 
Sa1
Sb1
Sa2
Sb2
pulsos
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
 
13) Qual o número mínimo de terminais disponíveis no motor de passo para conectar a saída de um 
driver bipolar. Qual o número mínimo de terminais disponíveis no motor de passo para 
conectar a saída de um driver unipolar. 
R: Bipolar  no mínimo 4 terminais 
Unipolar  no mínimo 5 terminais 
14) Qual a vantagem de se utilizar uma ligação em série ou paralelo no motor? Se utilizaria um 
driver bipolar ou unipolar? Quantos fios o motor de passo deve disponibilizar para eu ter acesso 
a estas 2 opções de conexão. 
R: Série  maior torque em menor velocidade 
Paralelo  maior torque em maior velocidade, em relação à conexão série. 
Só tem-se esta opção de conectar em série ou paralelo em um motor q disponibiliza 8 fios. 
15) Como funciona o driver de micro passo. 
R: É só energizar com diferentes níveis de corrente as duas fases em cada etapa. 
Num driver bipolar com 2 bobinas energizadas com mesmo nível de corrente a força das fases 
sobre o rotor é a mesma. Mas se energizar estas duas fases com níveis diferentes de corrente, 
consegue-se parar o rotor em qualquer posição. 
16) Cite os três tipos de motores de passo. 
R: magneto permanente, relutância variável ou híbrido? 
17) O que pode ser feito para reduzir o aquecimento no motor de passo? 
R: Reduzindo a corrente que é fornecida ao motor. 
18) Qual tipo de motor é mais utilizado na indústria, magneto permanente, relutância variável ou 
híbrido? 
R: Híbrido. 
19) Em um drive bipolar operando em passo completo, quais as vantagens e desvantagens de se 
energizar todas as bobinas em cada passo, em relação a energizar somente uma bobina a cada 
passo? 
R: Energizando todas, tem-se mais torque. 
Energizando só uma por vez tem-se menos torque, porém o consumo de energia é reduzido. 
20) a) Faça o gráfico dos sinais de comando nas bobinas de um motor de passo, considerando a 
operação em passo completo com apenas uma bobina energizada por vez. Faça outro gráfico 
considerando a operação em passo completo com todas as bobinas energizadas em cada passo. 
R: Resolução nas questões 8 e 9. 
b) Considere um motor padrão de 200 passos, operando em Half. Deseja-se que ele demore exatamente 
500ms para partir da posição inicial de 27º e chegar até o ângulo final de 315º, girando no sentido anti-
horário. 
R: 
o
315 27
pulsos 320pulsos
0,9 0,9
 
   
pulsos
freq 640Hz
t
 

 
21) 
Utilizando um driver bipolar em tensão com 4 transistores pnp e 4 transistores npn. Desenhe o esquema 
elétrico completo com o comando nos resistores da base dos transistores e as bobinas no circuito. 
Também faça os gráficos das tensões nas bobinas (tela do osciloscópio), além de representar os sinais 
nos resistores de base dos transistores que serão acionados e faça o gráfico dos steps (na entrada do 
driver de vocês). 
 Considere a Fig. 1 na posição 0, em 0º para t < 0 [s]. Deseja-se primeiro girar até -45º no sentido 
horário e depois voltar até a posição de 15º no sentido anti-horário. 
Posição 1, em -15º (no sentido horário) para 0 < t < 1 [s] 
Posição 2, em -30º (no sentido horário) para 1 < t < 1,5 [s] 
Posição 3, em -45º (no sentido horário) para 1,5 < t < 1,75 [s] 
Posição 2, em -30º (no sentido anti-horário) para 1,75 < t < 2 [s] 
Posição 1, em -15º (no sentido anti-horário) para 2 < t < 2,5 [s] 
Posição 0, em -0º (no sentido anti-horário) para 2,5 < t < 3,5 [s] 
Posição -1, em 15º (no sentido anti-horário) para 3,5 < t [s] 
15º
-15º
-30º
0º
-45º
Fase A
Fase B
ch A
ch B
Fig. 1 
Resposta do gráfico:
Fase A
pulsos
-15º -30º -45º -30º -15º 0º 15º
0 t [s]1 1,5 1,75 2 2,5 3,5
Fase B
0º
dir
0 1 1,5 1,75 2 2,5 3,5 
22) 
 Questão 1 
a) Faça os gráficos COM CORREÇÃO DE TORQUE (ajuste para o torque ser o mesmo em cada 
etapa) dos 2 sinais de corrente que comandam o motor que está operando na seqüência exata mostrada 
abaixo. 
1→ 2→ 3→ 4→ 
 
5→ 6→ 7→ 8 → 
R:
Fase 1
Fase2
pulsos
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
N
N
S
S
 
23) Considere um motor operando em passo completo. Qual o número mínimo de passos que o motor perde 
quando o torque no eixo é maior em relação ao torque máximo que o motor suporta? 
R: 4 passos 
24) Cite 3 Aplicações da ponte H (ponte com 4 transistores). 
 Driver bipolar para motor de passo 
 Servodriver para motor CC 
 Inversor monofásico (CC-CA) 
25) Cite 2 aplicações da ponte com 3 braços (ponte com 6 transistores). 
 Driver para motor CC sem escovas (DC brushless) 
 Inversorde freqüência para motor de indução (saída trifásica com 6 transitores) 
 
21_1) Um motor de passo (operando no modo half) para t<0 está posicionado na posição -15º mostrada na figura. 
Trace as formas de onda dos canais A e B do osciloscópio, além dos sinais de step e dir para os seguintes 
intervalos de tempo: 
Posição em -15º para t < 0 [s] 
Posição em -30º para 0 < t < 1 [s] 
Posição em -15º para 1 < t < 1,5 [s] 
Posição em 0º para 1,5 < t < 1,75 [s] 
Posição em 15º para 1,75 < t < 2 [s] 
Posição em 30º para 2 < t < 2,5 [s] 
Posição em 45º para 2,5 < t < 3,5 [s] 
Posição em 30º para 3,5 < t [s] 
 
 
Resp: 
Fase A
pulsos
-30º -15º 0º 15º 30º 45º 30º
0 1 1,5 1,75 2 2,5 3,5
Fase B
-15º
dir
0 1 1,5 1,75 2 2,5 3,5 
 
21_2) Um motor de passo (operando no Full com todas as fases energizadas) para t<0 está posicionado na 
posição 45º mostrada na figura. 
Trace as formas de onda dos canais A e B do osciloscópio, além dos sinais de step e dir para os seguintes 
intervalos de tempo: 
Posição em 45º para t < 0 [s] 
Posição em 15º para 0 < t < 1 [s] 
Posição em -15º para 1 < t < 1,5 [s] 
Posição em 15º para 1,5 < t < 1,75 [s] 
Posição em 45º para 1,75 < t < 2 [s] 
Posição em 75º para 2 < t < 2,5 [s] 
Posição em 45º para 2,5 < t < 3,5 [s] 
Posição em 15º para 3,5 < t [s] 
 
 
Resp: 
Fase A
pulsos
15º -15º 15º 45º 75º 45º 15º
0 1 1,5 1,75 2 2,5 3,5
Fase B
45º
dir
0 1 1,5 1,75 2 2,5 3,5
t [s]