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Rastreando os passos do primeiro motor de passo industrial

06 Fev 2014
Paul Coughlin

Houve muita discussão ao longo dos anos sobre quem criou o motor de passo, ou pelo menos o motor industrial de 1,8° que conhecemos hoje. As duas empresas relevantes envolvidas no projeto foram a Superior Electric, originalmente em Bristol, Connecticut, e a Sigma Instruments, originalmente em Braintree, Massachusetts. Embora a Superior Electric pareça ter sido a primeira, parece que a Sigma Instruments foi a verdadeira inovadora.

Em 1952, a General Electric Company projetou um motor de passo para ser usado com os transformadores e reostatos variáveis da Superior Electric. A General Electric originalmente vendeu os motores para a Superior, para anexar aos reostatos, e a Superior vendeu um sistema completo de volta para a GE.

A General Electric vendeu o projeto do motor de passo para a Superior Electric e, na década de 1960, a Superior aprimorou o projeto e introduziu os motores de passo híbridos da Série M em 1970. Esses foram comercializados sob o nome Slo-Syn.

No entanto, em 1952 a Sigma Instruments introduziu o motor de passo Cyclonome, que é considerado como o primeiro motor de passo prático de dois fios. Infelizmente, a eletrônica de circuitos integrados só permitiria uma ampla aplicação anos mais tarde. Os motores de passo Cyclonome da Série 9 eram motores de passo monofásicos unidirecionais com ângulos de passo de 15° (24 passos/giro) e 18° (20 passos/giro). Os intervalos de torque eram de 0,7 a 8,5 Ncm.

 
Cyclonome Step Motors
Motores de passo Cyclonome da Série 9
 
Pouco depois, a Sigma lançou o motor síncrono AC (corrente alternada) da Série 18. Esses eram motores de ímã permanente bidirecionais bifásicos com velocidades de 360, 450, 600 e 900 rpm a 120 Vca, 60 Hz. Os intervalos de torque foram de 0,42 a 7,7 Ncm.
 
 
18 Series AC Synchronus
Motores síncronos AC da Série 18

Em 1969, a Sigma introduziu o motor de passo da Série 20, que tinha segmentos de rotor perfurados sólidos e está mais próximo do motor de passo típico de 1,8° (200 passos/giros) que conhecemos hoje. O motor da Série 21, com segmentos de rotor laminados, foi introduzido pouco depois. Os segmentos laminados do rotor permitiram um desempenho mais frio e de alta velocidade e o motor da Série 21 ficou conhecido como motor de alto desempenho.

Em 1984, a Sigma deu um salto gigantesco na inovação e criou o motor de passo melhorado. Esse foi um projeto revolucionário em que colocamos ímãs dentro dos dentes do estator, concentrando assim o campo de fluxo e fornecendo até 50% mais torque de baixa velocidade. Isso foi lançado como os motores da Série 802.

 
Sigmax Technology

Motores aprimorados da tecnologia Sigmax

Ao longo do caminho, a Sigma lançou drives bipolares cortadores com características únicas, como compensação de instabilidade de médio alcance e circuitos de corte de quatro fases que combinavam o melhor da regulação de corrente recirculante e não recirculante.

Em 1987, a Sigma Instruments foi vendida para a Pacific Scientific, para complementar seus motores de servomotores AC e motores de ímã permanente DC (corrente contínua) com os motores de passo. Desde então, outras inovações ocorreram para os motores da Sigma Instruments, como Powermax, Powerpac e motores de passo da Série CT, mas isso é para outro dia.

A Kollmorgen agora possui e fabrica tanto os equipamentos originais da Sigma Instruments quanto os 1,8º da Superior Electric. Internamente nós (eu, na verdade) ainda discutimos sobre quem lançou primeiro (Cof, Cof, foi a Sigma!), mas como uma equipe de rivais, oferecemos o melhor da indústria.

Uma última observação sobre a Sigma Instruments, Inc. que compartilho com meus colegas da Superior: a Sigma inventou o Boston Whaler. Ok, não, mas eis a conexão: incluído com os motores de passo sendo fabricados em Braintree, MA em 1977, a Sigma Instruments fabricou fontes de potência, estado sólido e relés de lâminas, máquinas de costura, controles de iluminação ao ar livre e dispositivos de comutação de capacitor. Os controles de iluminação externa e os dispositivos de comutação de capacitores faziam parte de uma divisão chamada Fisher-Pierce.

Dick Fisher, da Fisher-Pierce, inventou o Boston Whaler enquanto estava na Sigma. O Boston Whaler é um barco de fundo plano de fibra de vidro, que foi amplamente considerado como sendo inafundável. Ele foi usado pelas tropas da marinha dos EUA no Vietnã e conhecido popularmente com Bud e Sandy nos populares filmes e séries de TV Flipper dos anos 1960.

 

Sigma 1977

Sobre o Autor

Paul Coughlin

Paul Coughlin - Author

Paul started his career at Sigma Instruments, Inc., one of the original stepper motor manufactures. Through his career Paul has worked for Pacific Scientific Motors & Controls and the various companies acquired by Danaher such as Superior Electric, American Precision Industries (API), InMotion and Kollmorgen. Paul has held numerous positions throughout his career such as Application Engineer, Stepper Product Specialist, International Sales Engineer, Level 2 Systems Application Engineer and is currently the CS Systems Engineer Team Lead.

Paul has worked many motion technologies, but still enjoys working with and talking about stepper motors. If you want to "step" through something with Paul, contact him here: Paul Coughlin

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