Princípio de funcionamento
Um motor de passo divide uma volta completa em um número fixo de passos iguais e avança exatamente um passo a cada pulso enviado pelo driver. Um motor de passo híbrido combina um rotor dentado de ímã permanente com um estator dentado, resultando no ângulo de passo comum de 1,8 grau, ou 200 passos por volta. Como cada pulso corresponde a um ângulo mecânico conhecido, a posição é controlada contando pulsos: não são necessários encoder nem malha de realimentação.
Torque de retenção e micropasso
Com os enrolamentos energizados mas sem pulsos chegando, o motor de passo segura ativamente sua posição; o torque que ele resiste antes de pular um dente é o torque de retenção, o número de destaque de qualquer folha de dados. Acionar as duas fases com correntes proporcionais em vez de liga/desliga total permite posicionar o rotor entre passos inteiros. Esse micropasso suaviza o movimento e reduz ressonância, embora a precisão de cada micropasso seja bem pior que a de um passo inteiro.
Velocidade, drivers chopper e passos perdidos
O que limita a velocidade do motor de passo é a indutância do enrolamento: quanto mais rápido você pulsa, menos tempo a corrente tem para subir, então o torque cai à medida que a taxa de passos aumenta. Drivers chopper combatem isso alimentando-se de uma tensão muitas vezes maior que a nominal de fase enquanto regulam a corrente por chaveamento rápido, o que eleva bastante a velocidade de joelho. Se a carga exigir mais torque do que o disponível naquela velocidade, o motor perde passos silenciosamente — e, por ser malha aberta, o controlador nunca fica sabendo.
Onde é usado
Motores de passo são o atuador padrão do posicionamento em malha aberta: impressoras 3D, máquinas CNC e cortadoras a laser, scanners e impressoras, montagens de câmeras e telescópios, bombas de seringa e automação laboratorial. São baratos, precisos e dispensam realimentação, mas consomem corrente plena mesmo parados, são ineficientes em alta velocidade e, havendo risco sério de perder passos, o projeto migra para um servo em malha fechada.