segunda-feira, 8 de agosto de 2016

Eletricidade Básica - 7 Motores elétricos e drivers

Antes de começar, convém avisar que as saídas do arduino não são capazes de alimentar diretamente um motor elétrico e que caso isso seja tentado, há chance de queimar a saída que for usada ou até mais saídas e componentes.

Semelhantes a motores são alto-falantes, vibradores de celular e gamepad, solenóides (estes são a peça que abre a trava de alguns modelos de fechadura elétrica).


Os motores elétricos mais comuns são conjuntos de ímãs e bobinas montados de forma que ligando as bobinas em uma sequência elas atraem (ou são atraídas) pelos ímãs causando a aproximação deles (há movimento) quando a distância diminui além de um limite, desliga-se uma bobina e liga-se a seguinte (que está um pouco mais distante) e passa a ser atraída pelos ímãs e assim sucessivamente.



Apenas para citar alguns motores comuns, os motores de brinquedos e de eletrodomésticos mais simples são motores de corrente contínua (nos eletrodomésticos são de corrente alternada) com escovas. A escova do motor é um eletrodo de carvão que transmite energia para o coletor do motor. O par escova e coletor faz o chaveamento das bobinas do motor. Em motores de passo e motores sem escova (brushless), o chaveamento das bobinas é feito pelo circuito. Motores de passo tem o ângulo de giro controlado e podem ser travados deliberadamente - são aplicados em tarefas que requerem precisão. Motores sem escova têm baixo peso e alta potência - são usados por exemplo em drones.

Um motor é muito diferente de um resistor, mas ainda é útil considerar somente tensão, corrente e potência médios e resistência elétrica "aparente".

É necessária "muita" energia elétrica para gerar campo magnético suficientemente intenso para mover alguns gramas. Um motor elétrico de um brinquedo de criança consome perto de 1 watt (usualmente 3V a 0,3A) isto é "muito" na escala de consumo de componentes eletrônicos como o processador do arduíno, cuja saída fornece no máximo 5V e 0,02A.

Essa diferença de uma ordem de magnitude tem como consequência a necessidade de circuitos adicionais para que o arduino controle um motor elétrico. Esse circuito é chamado driver de motor.

O driver de motor com escovas mais comum é o L293. O manual está em
L293 de ti.com.Importante: o L293 não contém diodos para suprimir o transiente gerado pelo chaveamento das bobinas do motor, o L293D tem esses diodos. Esses diodos são importantes para não queimar o driver e outros componentes.

Ligando os motores como ilustrado na nota de aplicação do manual (cap. 9, figura 10 e tabela 3 ) e abstraindo o funcionamento interno do L293 temos:

EN1A2AResultado
110Motor roda num sentido
101Motor roda noutro sentido


O L293 nessa configuração suporta até 36V e movimenta motores de até 1A, o L293D movimenta motores até 0,6A.

Lembrando que esse tipo de motor consome (muito) mais energia quando o eixo está travado, pode ser importante medir o consumo dos motores nas condições de funcionamento em que serão usados para saber com mais precisão o quando demandarão do driver.


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