Elegir el número de fases para motores paso a paso

Al seleccionar un motor paso a paso, es fundamental considerar las ventajas y desventajas de los distintos tipos de motores. Exploremos los pros y los contras de los motores paso a paso con diferentes números de fase:

Motores paso a paso de imanes permanentes (PM) bifásicos

Ventajas:

1. Económico: Generalmente, el precio es la mitad que el de los motores paso a paso híbridos (HB) de tamaño equivalente.
2. Menor ruido: Debido a un espacio de aire más grande, la construcción de postes con garras y un ángulo de paso más grande, hay menos transiciones a la misma velocidad, lo que resulta en un menor ruido.

Contras:

1. Resolución más baja: La baja resolución (ángulo de paso más grande de 7,5°) conduce a una precisión de posición más pobre en comparación con los motores paso a paso híbridos (HB).
2. Fluctuación de par: Grandes fluctuaciones de par, especialmente a bajas velocidades (por debajo de 200 rpm).
3. Saturación magnética: El entrehierro más grande puede causar saturación magnética en la raíz del polo de la garra, lo que resulta en un par de salida reducido.
4. Corto periodo de vida: Cojinetes deslizantes metálicos de corta vida útil.
5. Sensibilidad a la temperatura: El rotor, normalmente hecho de imanes de ferrita, presenta características de temperatura deficientes, lo que lleva a una mayor disminución del par durante un uso prolongado.

Motores paso a paso híbridos de dos fases (HB)

Ventajas:

1. Alta resolución: Ampliamente utilizado debido a su mayor resolución (comúnmente ángulo de paso de 1,8°).
2. Alto par: Ofrece un par sustancial.
3. Rentable: Más económico en comparación con los motores paso a paso HB multifásicos.

Contras:

1. Vibración a bajas velocidades: Vibración pronunciada a velocidades muy bajas, con resonancia en torno a las 60 rpm.
2. Ruido de alta velocidad: Genera un ruido significativo a altas velocidades.
3. Fluctuación del par en medio paso: Mayor fluctuación de par (1:1,14) durante el semipaso.
4. Alta impedancia de bobina: Una impedancia de bobina más alta da como resultado un par más bajo a altas velocidades.

Motores paso a paso híbridos trifásicos (HB)

Ventajas:

1. Resolución más alta: 1,5 veces la resolución de los motores bifásicos, lo que permite un posicionamiento de alta precisión.
2. Mayor eficiencia de torque: Mejor eficiencia de par con un número de polos principales de 6 en el estator.
3. Vibración reducida: La estructura trifásica minimiza la vibración en comparación con los motores bifásicos.
4. Par de engranaje reducido: El par dentado se reduce en comparación con los motores bifásicos.

Contras:

Si se diseña con 12 polos principales, la estructura puede ser más compleja que la estructura de ocho polos principales de los motores bifásicos.

Motores paso a paso trifásicos de imanes permanentes (PM)

Ventajas:

1. Resolución más alta: Más de 1,5 veces la resolución de los motores paso a paso PM bifásicos.
2. Menor vibración y ruido: Reducción de vibración y ruido en comparación con los motores paso a paso PM bifásicos o HB bifásicos.
3. Mayor par de alta velocidad: Mayor par a altas velocidades en comparación con los motores paso a paso PM bifásicos.
4. Económico: Más asequible que los motores paso a paso HB.
5. Conducción eficiente: Requiere sólo seis transistores de potencia para su funcionamiento.

Contras:

Más complejo estructuralmente que los motores paso a paso PM bifásicos.

En conclusión, elegir el tipo correcto de motor paso a paso es crucial para evitar posibles problemas. Considere factores como el par de salida requerido, el ángulo de paso y el método de accionamiento óptimo para tomar una decisión informada para su aplicación.