Los motores paso a paso son motores eléctricos síncronos sin escobillas que dividen una rotación completa en una gran cantidad de pasos. Ofrecen posicionamiento y control precisos sin ningún mecanismo de retroalimentación, lo que los hace ideales para muchas aplicaciones. Esta guía completa cubre todo lo que necesita saber sobre los motores paso a paso.

¿Qué es un motor paso a paso?

Un motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte pulsos eléctricos en movimientos mecánicos discretos. Se puede ordenar que la posición del motor se mueva y se mantenga en uno de estos pasos sin ningún sensor de posición para retroalimentación (un controlador de bucle abierto), siempre y cuando el motor se dimensione cuidadosamente para la aplicación.

Cómo funcionan los motores paso a paso

Los motores paso a paso funcionan según el principio del electromagnetismo. La construcción básica consta de un rotor de imán permanente y un estator con electroimanes. Cuando la corriente fluye a través de las bobinas del estator, genera un campo magnético que interactúa con el campo del rotor de imán permanente para provocar la rotación.

Al controlar con precisión la secuencia y el tiempo de la corriente en las bobinas, se puede hacer que el motor se mueva en pasos de rotación discretos. Los ángulos de paso comunes son 15°, 7,5°, 5°, 2,5° y 1,8°. Cuanto menor sea el ángulo de paso, mayor será la resolución y la precisión posicional.

Tipos de motores paso a paso

Hay tres tipos principales de motores paso a paso:

• Renuencia variable – Tiene un rotor de hierro liso y polos del estator que se energizan para atraer el rotor.
• Imán permanente – Tiene imanes permanentes en el rotor y funciona según la atracción/repulsión entre los imanes del rotor y el estator.
• Híbrido – Combina los principios de VR y PM para obtener alta potencia en un factor de forma pequeño.

El motor paso a paso bipolar híbrido es el más común y proporciona un buen par a baja velocidad y un control de movimiento más rápido.

Cómo elegir un motor paso a paso

Factores clave a considerar al seleccionar un motor paso a paso:

• Requisitos de par y velocidad. – El motor debe tener el tamaño adecuado y adaptarse a la inercia de la carga.
• Ángulo de paso – Los ángulos de paso más pequeños proporcionan mejor resolución y precisión.
• Bipolar o unipolar – Los motores bipolares proporcionan más par pero requieren un controlador más complejo.
• Tipo de conductor – Debe proporcionar corriente adecuada y coincidir con el tipo de interfaz.
• Par de retención – Debe ser mayor que el par de carga para evitar el deslizamiento.
• ** Voltaje y corriente**: deben coincidir con las clasificaciones del motor.

Controlar un motor paso a paso

Los motores paso a paso requieren controladores dedicados para energizar las fases en secuencia. Modos de conducción habituales:

• Unidad de onda – Sólo se activa una bobina a la vez.
• paso completo – Se activan dos bobinas a la vez para proporcionar un par mayor.
• Medio paso – Alterna entre una y dos bobinas energizadas.
• Micropasos – Excitación sinusoidal para mayor resolución.

Las interfaces de microcontrolador que utilizan pines de E/S digitales o controladores paso a paso especializados pueden controlar la posición y la velocidad del motor ordenando al controlador las señales de paso y dirección adecuadas.

Motor paso a paso versus servomotor

Ventajas de los motores paso a paso

• Control digital preciso de posición, velocidad y aceleración.
• Repetibilidad y precisión
• Alto par a bajas velocidades
• Bajo mantenimiento
• Larga vida útil

Aplicaciones de motores paso a paso

Los motores paso a paso se utilizan en:

• Equipos de automatización
• Fabricación de semiconductores
• Dispositivos médicos
• Robótica
• Maquinaria de paqueteria
• Periféricos de la computadora
• Impresoras/escáneres
• Sistemas de seguridad

Con sus ventajas únicas, los motores paso a paso seguirán siendo un componente integral de los sistemas de control de movimiento que requieren posición, velocidad y sincronización precisas.CopyRetry