Tomando um giro diferente na tecnologia de drivers de motores: Aproveite o passeio

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Eu amo rodas-gigantes. Para mim, quanto maior a roda gigante, melhor. Eu amo sua rotação lenta, controlada e graciosa. São grandes e controladas por um grande motor. A roda-gigante deriva seu nome do inventor de engenharia civil George Washington Gale Ferris Junior, que a criou para a Exposição Colombiana de 1893 em Chicago World.

A última vez que viajei para Chicago com minha esposa, a levei ao Navy Pier para andar na roda gigante. Eu levei ela à noite, quando a cidade estava em chamas na beleza do horizonte iluminado. Sentado no alto da roda gigante e olhando para o horizonte noturno do centro da cidade é uma maneira perfeita de literalmente deixar sua esposa nas nuvens.

Eu tenho quatro filhas, o nome da segunda filha é Jessie. Jessie e eu somos parecidas de várias maneiras, mas não sobre rodas-gigantes. As rodas-gigantes nunca foram sua coisa favorita. Para ela, elass são grandes, assustadores, precários, e eu mencionei grande? Quando Jessie tinha cerca de cinco anos, nossa família foi a um carnaval. A irmã mais velha e a amiga divertiam-se com as luzes, os sons e a enormidade da roda gigante. A irmã dela implorou que eu e minha esposa deixássemos esses três rodarem na roda gigante, desacompanhados por adultos. Jessie fingiu sentir a mesma quantidade de emoção.

Os três entraram no carrinho e decolaram – desaparecendo lentamente no céu,  minha esposa e eu observando de baixo. Jessie observou quando nos transformamos no tamanho de formigas abaixo. O carrinho balançava para frente e para trás enquanto os outros balançavam as pernas e os braços para fora do carrinho com alegria. Jessie se agarrou ao corrimão à sua frente. Tudo o que ela conseguia imaginar era a cena do filme do poderoso Joe Young, quando a roda gigante explodiu em chamas com um garotinho preso no topo. O gorila surgiu do nada e foi o único que conseguiu subir para salvá-lo! JESSIE QUIS DESCER! IMEDIATAMENTE!

Ela implorou à irmã e à amiga para não se moverem um milímetro e começou a gritar para o condutor para levá-la para baixo. Saindo da roda, ela praticamente beijou o chão. Ela rapidamente correu para mim e explicou como a experiência era terrível, insegura e desagradável.

Mas eu, sendo pai, agarrei-a pela mão e a levei de volta à roda gigante para superá-la. Eu estava pensando que talvez comigo ao seu lado para incentivá-la e estabilizá-la, ela superasse isso e não acrescentasse outra fobia à sua lista. Agora adulta e casada, Jessie ainda tem medo das rodas-gigantes.

Das Rodas Gigantes aos Motores

Embora eu não possa controlar o medo das pessoas de girar completamente fora de controle em uma roda gigante, como engenheiro, posso ajudar as pessoas a permanecer no controle controlando com precisão os motores em rotação. Motores elétricos convertem eletricidade em energia mecânica. Eles fazem isso aplicando um campo elétrico – CA ou CC – aos ímãs, criando assim um campo eletromagnético. Um excelente design que emprega drivers de motor de alta qualidade – os componentes eletrônicos responsáveis pelo controle das correntes elétricas aplicadas aos motores – garante que os motores elétricos funcionem para sua aplicação.

A STMicroelectronics (ST), pioneira no campo de controle de motores e movimentos, fornece uma extensa gama de drivers de motor, cobrindo os requisitos de motores de passo, motores CC escovados e motores CC sem escova, com uma ampla faixa de classificações de tensão e corrente (Figura 1 )

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Figura 1: A STMicroelectronics é líder de mercado no design e fabricação de drivers de motores. (Fonte: STMicroelectronics)

Drivers de motor STSPIN

A ST oferece uma gama abrangente de drivers de motores, cobrindo todos os tipos de motores, na família de produtos STSPIN Motor Drivers. Os drivers de motor STSPIN suportam três categorias comuns de driver de motor:

  • Os drivers de motor de passo são dispositivos escalonáveis e robustos, com posicionamento preciso e um perfil de movimento suave com até 256 micro etapas por etapa. 
  • Os drivers de motor CC com escova oferecem uma solução simples, confiável e econômica para acionar um ou mais motores CC com escova em uma ampla faixa de corrente e tensão. 
  • Os drivers de motor CC sem escova (BLDC) fornecem diagnósticos abrangentes e são totalmente protegidos para reduzir o número de componentes externos, custo e complexidade.

A família STSPIN Motor Control fornece integração e eficiência de desempenho de acionamento de motor líder do setor em uma variedade de aplicações. Um ecossistema completo de ferramentas de avaliação e desenvolvimento apóia os desenvolvedores na fase de design e reduz o tempo de colocação no mercado.

Aplicações

Não sou especialista em motores de roda gigante. No entanto, eu sei que todas as categorias de motores mencionadas anteriormente são encontradas onipresentemente ao longo de nossas vidas em aplicações industriais, de escritórios, residências e cidades. Vejamos algumas das maneiras pelas quais os motoristas ajudam.

  • Em aplicações alimentadas por bateria, uma ampla seleção de circuitos integrados (ICs) com economia de energia e fatores de forma ultra-miniaturizados está prontamente disponível. Os drivers de motor usados ​​para controlar drones, incluindo cardan e controle eletrônico de velocidade (ESC), são desenvolvidos com os objetivos de modularidade, escalabilidade e robustez, oferecendo maior autonomia da bateria e estabilização precisa da câmera. Os ventiladores e bombas em aplicações industriais e de escritório funcionam de maneira robusta com máxima eficiência e confiabilidade, graças a um conjunto abrangente de recursos de proteção e diagnóstico.
  • Em aplicações como automação residencial e de escritório, os drivers de motores incorporam a eles todas as funções necessárias para acionar motores de maneira eficiente e com alta densidade de potência e a mais alta precisão. A automação industrial exige e conta com esquemas abrangentes de proteção e diagnóstico para ajudar a atingir o nível de confiabilidade e robustez de longo prazo para lidar com ambientes adversos de automação de fábrica.
  • Aplicações de ponto de venda, caixas eletrônicos e máquinas de venda automática se beneficiam do esquema adaptativo de controle de decaimento de corrente usado em muitos dos CIs de driver de motor STSPIN. As ferramentas elétricas são ativadas por uma ampla gama de classificações de potência e tipos de motores, além de particionamentos de sistema variados com diagnósticos deslocalizados com alta eficiência e robustez. As impressoras aproveitam a inovadora condução em modo de voltagem usada em drivers de motor de passo múltiplo que controlam a precisão e, portanto, a suavidade do movimento para soluções rápidas, precisas e silenciosas plug-and-play.
  • A robótica e a automação de fábrica ganham com o controle de torque e precisão com a inclusão de um gerador de perfil de movimento avançado para aliviar o microcontrolador host. Os aplicativos de segurança e vigilância desfrutam de uma ampla variedade de soluções para atender a diferentes requisitos e arquiteturas de sistema em uma variedade de pacotes com economia de espaço e termicamente otimizados.

Os engenheiros podem usar os drivers de motor STSPIN para satisfazer os requisitos de design de diversas aplicações (Figura 2).

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Figura 2: O infográfico de controle do motor STSPIN da STMicroelectronics detalha as principais aplicações dos drivers do motor STSPIN. (Fonte: Mouser)

Conclusão

Talvez, como eu, você goste de andar com grandes rodas-gigantes. Por outro lado, você pode se parecer mais com a minha filha e considerar uma aventura louca que vale a pena evitar. Independentemente da sua opinião, os motores elétricos ajudam a dar a volta ao mundo, e a rotação e o controle precisos fornecidos pelos drivers de motor STMicroelectronics STSPIN ajudam a todos nós a aproveitar o passeio.

Artigo escrito originalmente por Paul Golata para Mouser Electronics: Taking a Different Spin on Motor Driver Technology: Enjoy the Ride. Traduzido por Equipe Embarcados.

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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