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Calculadora de motor de passo

Calcule a velocidade do motor de passo, a frequência do passo e o curso por revolução

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Fórmula

f_step = (RPM × steps/rev × microstepping) / 60

Referência: Microchip AN2164 — Stepper Motor Control

f_stepStep pulse frequency (Hz)
RPMTarget motor speed (RPM)
steps/revFull steps per revolution (steps)
microsteppingMicrostepping divisor

Como Funciona

O cálculo da velocidade do motor de passo envolve a compreensão da relação entre a frequência elétrica de passo e a velocidade rotacional mecânica. Os parâmetros fundamentais incluem etapas por revolução (uma especificação do motor), divisor de micropasso (que aumenta a resolução posicional), velocidade de rotação alvo (RPM) e características de transmissão mecânica, como passo do parafuso de chumbo. Ao controlar com precisão a frequência do pulso elétrico, os engenheiros podem obter um controle de movimento preciso em sistemas mecânicos de precisão, como máquinas CNC e impressoras 3D. O cálculo central transforma os parâmetros elétricos de escalonamento em movimento mecânico, determinando a taxa de pulso necessária que produzirá a velocidade de rotação desejada, ao mesmo tempo em que contabiliza a eficiência do micropasso e da transmissão mecânica.

Exemplo Resolvido

Considere um motor de passo NEMA 17 típico com 200 passos/revolução, operando com micropasso de 1/16, atingindo 60 RPM em um parafuso de chumbo de 2 mm. Primeiro, calcule as etapas básicas: 200 etapas × 16 microetapas = 3200 passos/revolução. Para atingir 60 RPM, calcule a frequência de pulso: (3.200 passos/revolução × 60 RPM) ÷ (60 segundos) = 3.200 passos/segundo. Quando este motor aciona um parafuso de chumbo com passo de 2 mm, cada revolução completa avança o sistema mecânico em 2 mm, permitindo um posicionamento linear preciso com características de movimento previsíveis.

Dicas Práticas

  • Sempre verifique o ângulo de degrau e a curva de desempenho específicos do fabricante do motor
  • Use hardware de geração de pulsos com temporização precisa para movimentos consistentes
  • Considere o gerenciamento térmico ao operar em altas frequências de escalonamento

Erros Comuns

  • Negligenciando o multiplicador de microstepagem em cálculos de frequência
  • Deixar de contabilizar as perdas de transmissão mecânica
  • Ignorando as limitações de torque do motor em altas frequências de passo

Perguntas Frequentes

O microstepping permite um controle posicional mais preciso ao energizar proporcionalmente os enrolamentos do motor, permitindo o posicionamento abaixo da etapa completa com resolução aprimorada e movimento mais suave.
O passo do parafuso de chumbo determina a distância linear percorrida por rotação do motor, influenciando diretamente a precisão do posicionamento e o movimento do sistema mecânico.
Sim, usando a fórmula: (passos/rotação × micropasso × RPM) ÷ 60 = passos/segundo, você pode calcular manualmente a frequência de escalada necessária.
O torque do motor, a eletrônica do acionador e a inércia mecânica determinam coletivamente a frequência máxima de passo alcançável sem perder a sincronização.
Considere o torque necessário, a precisão de posicionamento, a faixa de velocidade e as características de carga mecânica ao selecionar um motor de passo para sua aplicação.

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