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Vistas: 0 Autor: julio Hora de publicación: 2026-10-07 Origen: Sitio
Los motores paso a paso se utilizan ampliamente en equipos de automatización, robótica, máquinas CNC, dispositivos médicos, impresoras, sistemas de inspección y aplicaciones de posicionamiento de precisión. A diferencia de los motores convencionales, un motor paso a paso convierte señales de impulsos eléctricos en movimiento angular controlado, lo que permite a los ingenieros controlar la posición, la velocidad y la dirección con un sistema de control relativamente simple.
Sin embargo, seleccionar y operar correctamente un motor paso a paso requiere comprender sus modos de control, tipos de motor, tecnología de accionamiento, características de aceleración, micropasos y requisitos de carga.
Esta guía explica los fundamentos del control del motor paso a paso, la selección del motor paso a paso, el funcionamiento en bucle abierto y en bucle cerrado, micropasos, calentamiento, aceleración y desaceleración, y motores paso a paso bipolares versus unipolares..
El control de pulso y dirección, también conocido como modo de pulso único , significa que la entrada STEP recibe continuamente señales de pulso, mientras que la entrada DIR utiliza un nivel lógico alto o bajo para controlar la dirección del motor.
Este modo también se conoce como modo de dirección de reloj o control de pulso y dirección.
El control de pulso dual significa que tanto la entrada de pulso como la entrada de dirección utilizan señales de pulso. Una entrada se usa para pulsos directos, mientras que la otra se usa para pulsos inversos.
En modo de doble pulso:
· Los pulsos enviados a la entrada STEP hacen que el motor gire hacia adelante.
· Los pulsos enviados a la entrada DIR hacen que el motor gire en sentido inverso.
En esta configuración, la entrada de Dirección se convierte en la entrada de pulso inverso.
Los motores paso a paso se utilizan generalmente en aplicaciones de baja velocidad. La velocidad de rotación no debe exceder las 1.000 rpm. Para un motor de ángulo de paso de 0,9°, 6666 PPS corresponden a aproximadamente 1000 rpm.
Se recomienda operar el motor dentro de aproximadamente 1000 a 3000 PPS para un motor de ángulo paso a paso de 0,9°..
Se puede utilizar un mecanismo de reducción para permitir que el motor funcione dentro de este rango. En estas condiciones, el motor puede alcanzar una mayor eficiencia y un menor ruido.
Por lo general, no se recomienda que los motores paso a paso funcionen en modo de paso completo porque la operación de paso completo produce una vibración relativamente alta.
Por razones históricas, sólo los motores con una tensión nominal de 12 V deben funcionar con 12 V.
Para otros motores paso a paso, el valor de voltaje marcado en el motor no es necesariamente el voltaje de suministro requerido del controlador.
El voltaje de suministro del controlador se puede seleccionar según los requisitos del controlador.
Ejemplos recomendados:
· 57BYJ: 24–36 VCC
· 86BYJ: 50 VCC
· 110BYJ: Por encima de 80 VCC
Un motor de 12 V también puede funcionar con otra alimentación de accionamiento en las condiciones adecuadas, pero hay que tener en cuenta el aumento de temperatura resultante.
Cuando la carga tiene un gran momento de inercia, se debe seleccionar un motor paso a paso con un tamaño de bastidor más grande.
Cuando se opera a una velocidad relativamente alta o se impulsa una carga con alta inercia, el motor generalmente no debe arrancar directamente a la velocidad de operación.
En cambio, la frecuencia del pulso debería aumentar gradualmente.
Esto puede:
· Reducir la posibilidad de pasos perdidos
· Reducir el ruido
· Mejorar la precisión de parada y posicionamiento.
Para aplicaciones de alta precisión, la precisión se puede mejorar mediante:
· Reducción mecánica
· Aumento de la velocidad del motor.
· Usar un controlador con una resolución de micropasos más alta
· Utilizando un motor de cinco fases.
Los motores de cinco fases tienen un costo general del sistema relativamente más alto y menos fabricantes los producen. La afirmación de que se han eliminado los motores de cinco fases es incorrecta.
Los motores paso a paso no deben funcionar dentro de regiones de resonancia.
Si es inevitable la operación dentro de una región de resonancia, el problema puede solucionarse mediante:
· Cambiar el voltaje
· Ajuste de la corriente
· Agregar amortiguación
Para funcionamiento por debajo de 600 PPS con un motor de ángulo paso a paso de 0,9°, se debe utilizar una corriente más baja, una inductancia más alta y un voltaje más bajo para el accionamiento.
El principio de selección recomendado es:
Seleccione primero el motor, luego seleccione el controlador.
El control de bucle abierto puede controlar el movimiento del motor, pero no proporciona información sobre el resultado.
El control de circuito cerrado puede analizar el resultado del movimiento del motor y proporcionar retroalimentación para el ajuste.
Según su diseño estructural, los motores paso a paso se pueden dividir en varios tipos, que incluyen:
· Motores paso a paso de reluctancia variable (VR)
· Motores paso a paso de imán permanente (PM)
· Motores paso a paso híbridos (HS)
· Motores Paso a Paso Monofásicos
· Motores paso a paso planos
Entre los motores paso a paso utilizados en China, históricamente se han utilizado ampliamente los motores paso a paso de reluctancia variable.
El rendimiento operativo de un motor paso a paso está estrechamente relacionado con su método de control.
Según el método de control, los sistemas de control de motores paso a paso generalmente se pueden dividir en:
1. Sistemas de control de bucle abierto
2. Sistemas de control de circuito cerrado
3. Sistemas de control de circuito semicerrado
En aplicaciones prácticas, los sistemas de control de circuito semicerrado generalmente se clasifican como sistemas de circuito abierto o de circuito cerrado.
Un motor paso a paso de reluctancia variable tiene devanados en el estator y un rotor hecho de material magnético blando.
Sus características incluyen:
· Estructura sencilla
· Bajo costo
· Pequeño ángulo de paso, que puede alcanzar 1,2°
· Mal rendimiento dinámico
· Baja eficiencia
· Alta generación de calor
· Fiabilidad que puede ser difícil de garantizar
El rotor de un motor paso a paso de imán permanente está hecho de material magnético permanente.
El número de polos del rotor es el mismo que el número de polos del estator.
Sus características incluyen:
· Buen rendimiento dinámico
· Alto par de salida
· Menor precisión de posicionamiento
· Ángulo de paso relativamente grande
El ángulo de paso típico es de 7,5° o 15°.
Los motores paso a paso híbridos combinan las ventajas de los motores paso a paso de imán permanente y de reluctancia variable.
El estator contiene devanados multifásicos, mientras que el rotor utiliza material magnético permanente. Tanto el rotor como el estator contienen múltiples dientes pequeños para mejorar la precisión del posicionamiento del paso.
Sus características incluyen:
· Alto par de salida
· Buen rendimiento dinámico
· Ángulo de paso pequeño
· Estructura más compleja
· Costo relativamente mayor
Según la configuración del devanado del estator, los motores paso a paso híbridos se pueden dividir en:
· Dos fases
· Trifásico
· Cinco fases
Los motores paso a paso híbridos de dos fases se utilizan ampliamente debido a su relación costo-rendimiento. Cuando se combinan con un controlador de micropasos, proporcionan un buen rendimiento general.
Un motor paso a paso híbrido de dos fases típico tiene un ángulo de paso básico de 1,8° por paso..
Con la conducción de medio paso, el ángulo del paso se reduce a 0,9°.
Con un controlador de micropasos, el ángulo de paso teóricamente se puede dividir en hasta 256 micropasos:
1,8° ÷ 256 ≈ 0,007° por micropaso
Debido a la fricción, la precisión de fabricación y otros factores, la precisión del control real es ligeramente menor.
El mismo motor paso a paso se puede utilizar con controladores que proporcionan diferentes niveles de micropasos para cambiar la resolución de posicionamiento y las características operativas.
Los tres factores principales para seleccionar un motor paso a paso son:
· Ángulo de paso
· Par de sujeción
· Actual
Una vez que se han determinado estos tres factores, se puede seleccionar el modelo de motor paso a paso apropiado.
El ángulo de paso del motor requerido depende de la precisión de posicionamiento requerida por la carga.
La resolución mínima requerida de la carga debe convertirse en el movimiento angular correspondiente en el eje del motor.
El ángulo de paso del motor debe ser igual o menor que este valor angular.
Los ángulos de paso comunes disponibles en el mercado incluyen:
· 0,36° / 0,72° para motores cinco fases
· 0,9° / 1,8° para motores de dos y cuatro fases
· 1,5° / 3° para motores trifásicos
El par dinámico es relativamente difícil de determinar directamente, por lo que el par de retención se utiliza a menudo como punto de partida para la selección del motor.
El par de retención debe seleccionarse según la carga del motor.
La carga se puede dividir en:
· Carga inercial
· Carga de fricción
En la práctica, normalmente no existen cargas puramente inerciales o puramente de fricción.
Al arrancar directamente, generalmente desde una velocidad baja, se deben considerar ambos tipos de carga.
Durante la aceleración y el arranque, la carga inercial es particularmente importante.
Durante la operación a velocidad constante, la carga de fricción se convierte en la consideración principal.
En condiciones generales, el par de sujeción debe ser aproximadamente 2 o 3 veces la carga de fricción..
Una vez que se determina el par de sujeción requerido, se puede seleccionar el tamaño y la longitud del bastidor del motor.
Dos motores con el mismo par de retención pueden tener diferentes características operativas porque sus parámetros actuales son diferentes.
La corriente adecuada del motor debe seleccionarse consultando la curva característica de par-velocidad del motor..
Unipolar y bipolar son dos de las configuraciones de accionamiento de motor paso a paso más utilizadas.
Un circuito de accionamiento unipolar utiliza cuatro transistores para controlar las dos fases de un motor paso a paso.
La estructura del motor contiene dos bobinas con derivaciones centrales y el motor normalmente tiene seis cables conectados externamente.
Este tipo de motor a veces se denomina motor de cuatro fases. Sin embargo, esta terminología puede resultar confusa y no es técnicamente precisa.
Una descripción más precisa es un motor paso a paso bifásico de seis hilos..
Aunque un motor paso a paso de seis hilos se conoce comúnmente como motor paso a paso unipolar, en realidad se puede utilizar con un circuito de accionamiento unipolar o bipolar.
Un circuito de accionamiento bipolar utiliza ocho transistores para controlar las dos fases.
Un circuito de accionamiento bipolar puede accionar motores paso a paso de cuatro y seis hilos.
Un motor de cuatro hilos sólo se puede utilizar con un circuito de accionamiento bipolar.
Sin embargo, el motor de cuatro hilos puede reducir significativamente el coste de las aplicaciones producidas en masa.
El número de transistores en un circuito de accionamiento de motor paso a paso bipolar es el doble que el de un circuito de accionamiento unipolar.
Entre ellos, los cuatro transistores inferiores suelen ser controlados directamente por el microcontrolador, mientras que los transistores superiores requieren circuitos controladores de lado alto relativamente caros.
Los transistores en un circuito de accionamiento bipolar solo necesitan soportar el voltaje del motor, por lo que, a diferencia de un circuito de accionamiento unipolar, no se requiere un circuito de abrazadera.
El rotor de un motor paso a paso típico es un imán permanente.
Cuando la corriente fluye a través de los devanados del estator, los devanados del estator generan un campo magnético vectorial.
Este campo magnético hace que el rotor gire en un cierto ángulo, alineando un par de polos magnéticos del rotor con la dirección del campo magnético del estator.
Cuando el campo magnético vectorial del estator gira en un cierto ángulo, el rotor lo sigue y gira en el ángulo correspondiente.
Cada pulso eléctrico hace que el motor gire en un ángulo específico y avance un paso.
El desplazamiento angular del motor es proporcional al número de pulsos de entrada, mientras que la velocidad de rotación es proporcional a la frecuencia del pulso.
Al cambiar la secuencia de activación de los devanados se invierte la dirección del motor.
Por tanto, la rotación de un motor paso a paso se puede controlar controlando:
· El número de pulsos
· La frecuencia del pulso
· La secuencia de energización de cada fase del motor.
La mayoría de los motores contienen núcleos de hierro y bobinas.
Los devanados tienen resistencia eléctrica. Cuando la corriente fluye a través de los devanados, la energía se disipa.
La cantidad de pérdida de potencia es proporcional a la resistencia y al cuadrado de la corriente.
Esto se conoce comúnmente como pérdida de cobre..
Si la corriente no es CC estándar o corriente sinusoidal, también pueden ocurrir pérdidas armónicas.
El núcleo de hierro también se ve afectado por histéresis y efectos de corrientes parásitas cuando se expone a un campo magnético alterno.
Estas pérdidas están relacionadas con factores como:
· Material
· Actual
· Frecuencia
· Voltaje
Estas pérdidas se conocen como pérdidas de hierro..
Tanto la pérdida de cobre como la pérdida de hierro aparecen en forma de calor y afectan la eficiencia del motor.
Los motores paso a paso generalmente priorizan la precisión del posicionamiento y la salida de par. Su corriente de funcionamiento suele ser relativamente alta y la forma de onda de la corriente puede contener componentes armónicos importantes.
La frecuencia de la corriente alterna también cambia con la velocidad del motor.
Por lo tanto, los motores paso a paso suelen experimentar una generación de calor notable, que puede ser más significativa que la de algunos motores de CA convencionales.
Debido a que los motores paso a paso se utilizan ampliamente, se han realizado considerables investigaciones sobre su control.
Durante el arranque o la aceleración, si la frecuencia del pulso paso a paso cambia demasiado rápido, es posible que el rotor no siga la señal eléctrica cambiante debido a la inercia.
Esto puede resultar en:
· Parar
· Pasos perdidos
Durante la parada o la desaceleración, el mismo tipo de efecto puede resultar en un exceso.
Para evitar calarse, perder pasos y sobrepasar, y para aumentar la frecuencia de funcionamiento, el motor paso a paso necesita un control adecuado de aceleración y desaceleración.
La velocidad de rotación de un motor paso a paso depende de:
· Frecuencia de pulso
· Número de dientes del rotor
· Número de fases o pasos de conducción
La velocidad angular es proporcional a la frecuencia del pulso y permanece sincronizada con los pulsos.
Por lo tanto, cuando el número de dientes del rotor y la secuencia operativa son fijos, la velocidad requerida del motor se puede obtener controlando la frecuencia del pulso.
Un motor paso a paso arranca gracias a su par de sincronización. Para evitar pérdida de pasos, la frecuencia de inicio no puede ser demasiado alta.
A medida que aumenta la potencia del motor, también aumentan el diámetro del rotor y la inercia. Por lo tanto, la frecuencia de arranque y la frecuencia máxima de funcionamiento pueden diferir significativamente, a veces en un orden de magnitud.
Las características de frecuencia de arranque de un motor paso a paso significan que normalmente el motor no puede arrancar directamente a su frecuencia de funcionamiento.
En cambio, necesita un proceso de arranque en el que la velocidad aumenta gradualmente desde una velocidad baja hasta la velocidad de funcionamiento requerida.
De manera similar, durante la parada, la frecuencia de operación no debe caer inmediatamente a cero. El motor debe desacelerar gradualmente desde una velocidad alta hasta cero.
El par de salida de un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la frecuencia del pulso.
Cuanto mayor sea la frecuencia de arranque, menor será el par de arranque y más débil será la capacidad del motor para impulsar la carga.
Comenzar con una frecuencia excesivamente alta puede provocar la pérdida de pasos.
Durante la parada, una desaceleración excesiva puede provocar un sobrepaso.
Para permitir que el motor alcance la velocidad requerida rápidamente sin perder pasos ni sobrepasarse, la clave es garantizar que el par requerido durante la aceleración permanezca dentro del par disponible del motor paso a paso en cada frecuencia de operación.
Por lo tanto, el funcionamiento del motor paso a paso generalmente consta de tres etapas:
1. Aceleración
2. Operación de velocidad constante
3. Desaceleración
Los períodos de aceleración y desaceleración deben ser lo más cortos posible, mientras que el período de velocidad constante debe ser lo más largo posible.
Para aplicaciones que requieren una respuesta rápida, se debe minimizar el tiempo total de viaje desde el punto inicial hasta la posición final.
Esto requiere:
· Corto tiempo de aceleración
· Corto tiempo de desaceleración
· Alta velocidad de funcionamiento constante
Debido a limitaciones de fabricación, el ángulo de paso básico de un motor paso a paso está determinado por factores como el número de dientes del rotor y la secuencia de funcionamiento.
El número de dientes del rotor y las secuencias operativas son limitados, por lo que el ángulo de paso básico de un motor paso a paso es generalmente relativamente grande y fijo.
Esto da como resultado:
· Menor resolución
· Flexibilidad limitada
· Vibración a bajas frecuencias
· Mayor ruido que algunos otros tipos de motores en miniatura.
Estas características pueden causar fatiga o daños al equipo mecánico.
Debido a estas limitaciones, los motores paso a paso pueden ser adecuados para aplicaciones con requisitos relativamente modestos. Para aplicaciones más exigentes, se puede introducir un control de bucle cerrado, pero esto aumenta la complejidad del sistema.
Estas limitaciones pueden restringir el uso efectivo de motores paso a paso como componentes de posicionamiento de bucle abierto.
La tecnología de accionamiento de micropasos puede superar estas limitaciones hasta cierto punto.
La tecnología de micropasos de motores paso a paso se desarrolló a mediados del siglo XX como una tecnología de accionamiento capaz de mejorar significativamente el rendimiento general de los motores paso a paso.
En las décadas siguientes, la tecnología de micropasos continuó desarrollándose y maduró durante la década de 1990.
La investigación sobre la tecnología de micropasos en China comenzó aproximadamente al mismo tiempo que la investigación en el extranjero.
A mediados de la década de 1990, la tecnología de micropasos se había desarrollado significativamente.
Se aplicó principalmente en:
· Equipos industriales
· Aeroespacial
· Robótica
· Medición de precisión
Las aplicaciones incluyeron teodolitos fotoeléctricos para seguimiento de satélites, instrumentos militares, equipos de comunicaciones y sistemas de radar.
El uso generalizado de la tecnología de micropasos redujo la dependencia del diseño del motor del ángulo de paso y proporcionó una mayor flexibilidad para el diseño del producto.
La tecnología moderna de micropasos de motor paso a paso utiliza comúnmente:
· Control de corriente constante del picador.
· Control de modulación de ancho de pulso
· Control vectorial de corriente de amplitud constante
Estas tecnologías mejoran significativamente la precisión operativa de los motores paso a paso y permiten que los motores paso a paso avancen hacia aplicaciones de mayor velocidad y precisión en sistemas de potencia baja y media.
Inicialmente, el control de corriente de fase para motores paso a paso se implementó mediante hardware.
Se utilizaron dos métodos comunes.
El primer método utilizaba múltiples circuitos de conmutación de energía para suministrar corriente y superponer corriente en los devanados.
Este método redujo las pérdidas de potencia de los transistores, pero requirió muchos circuitos y, por lo tanto, resultó en más componentes y un tamaño de sistema mayor.
El segundo método primero superpuso las señales de pulso y luego utilizó transistores de potencia para una amplificación lineal para producir una forma de onda de corriente escalonada.
Sus ventajas incluían una menor cantidad de componentes.
Sin embargo, las pérdidas de los transistores de potencia eran elevadas y la eficiencia del sistema baja.
Si los transistores funcionaran en una región no lineal, también podría producirse distorsión de la forma de onda.
Debido a estas limitaciones inherentes, estos dos métodos ahora rara vez se utilizan.
La precisión típica de un motor paso a paso es aproximadamente del 3 al 5 % del ángulo del paso y este error no se acumula de un paso al siguiente.
La temperatura superficial máxima permitida de un motor paso a paso depende del material magnético del motor.
Una temperatura excesiva del motor puede causar primero la desmagnetización del material magnético, lo que resulta en un par reducido y potencialmente pérdida de pasos.
Por lo tanto, la temperatura máxima permitida de la superficie del motor depende de la temperatura de desmagnetización del material magnético.
Generalmente, la temperatura de desmagnetización de los materiales magnéticos es superior a 130 °C y algunos materiales pueden soportar temperaturas superiores a 200 °C.
Por lo tanto, una temperatura de la superficie del motor paso a paso de 80 a 90 °C puede ser normal..
El par de un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la velocidad de rotación.
Cuando el motor paso a paso gira, la inductancia de los devanados del motor genera contraEMF.
Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la EMF trasera.
Bajo la influencia de la fuerza contraelectromotriz, la corriente de fase disminuye a medida que aumenta la frecuencia o la velocidad del motor.
Como resultado, el par motor disminuye.
Un motor paso a paso puede funcionar normalmente a baja velocidad, pero es posible que no arranque cuando la velocidad excede un cierto nivel.
El motor puede producir un ruido anormal o detenerse.
Un motor paso a paso tiene un parámetro técnico llamado frecuencia de arranque , que se refiere a la frecuencia de pulso máxima a la que el motor puede arrancar normalmente en condiciones sin carga.
Si la frecuencia del pulso excede este valor, es posible que el motor no arranque correctamente y pierda pasos o se cale.
Bajo carga, la frecuencia de arranque debe ser menor.
Si el motor necesita alcanzar una velocidad de rotación alta, la frecuencia del pulso debe aumentarse gradualmente.
En otras palabras, el motor debe arrancar a una frecuencia relativamente baja y luego acelerar a un ritmo determinado hasta alcanzar la alta frecuencia requerida.
Los motores paso a paso han jugado un papel importante en la era de la fabricación digital debido a estas características.
Con el desarrollo de diversas tecnologías digitales y las mejoras en la tecnología de motores paso a paso, los motores paso a paso seguirán utilizándose en más aplicaciones.
Se debe utilizar un motor paso a paso con un controlador para poder funcionar.
La señal de accionamiento debe ser una señal de pulso.
Sin impulsos, el motor paso a paso permanece estacionario.
Cuando se aplica una señal de pulso adecuada, el motor gira en un cierto ángulo, conocido como ángulo de paso..
La velocidad de rotación del motor es proporcional a la frecuencia del pulso.
Un motor paso a paso trifásico tiene un ángulo de paso de 7,5°.
Una revolución completa equivale a 360°, por lo que se requieren 48 pulsos para completar una revolución.
Los motores paso a paso proporcionan buenas características de arranque y parada.
La dirección de rotación del motor se puede cambiar cómodamente cambiando la secuencia de impulsos.
Por este motivo, los motores paso a paso se utilizan ampliamente como componentes de control de movimiento en:
· Impresoras
· Trazadores
· Robots
· Otros equipos
1. El ángulo de rotación del motor es proporcional al número de pulsos de entrada.
2. Cuando el motor se detiene y los devanados se energizan, el motor tiene su par de retención máximo.
3. Debido a que la precisión de cada paso es aproximadamente del 3 al 5% y el error no se acumula de un paso al siguiente, los motores paso a paso proporcionan buena precisión de posicionamiento y repetibilidad del movimiento.
4. Los motores paso a paso tienen una excelente respuesta de arranque, parada y marcha atrás.
5. Como no hay escobillas, la confiabilidad es relativamente alta. La vida útil del motor depende principalmente de la vida útil del rodamiento.
6. La respuesta del motor está determinada por pulsos de entrada digital, lo que permite el control de bucle abierto. Esto hace que la estructura del motor sea relativamente simple y mantiene bajos los costos de control.
7. El motor puede girar sincrónicamente a velocidades extremadamente bajas incluso cuando la carga está conectada directamente al eje del motor.
8. Debido a que la velocidad es proporcional a la frecuencia del pulso, los motores paso a paso proporcionan un rango de velocidad relativamente amplio.
1. Un control inadecuado puede causar resonancia.
2. Es difícil operar a velocidades muy altas.
3. Es difícil obtener un par elevado a alta velocidad.
4. Los motores paso a paso no tienen ventajas en términos de tamaño y peso en algunas aplicaciones, y la utilización de energía puede ser relativamente baja.
5. Cuando la carga excede la capacidad del motor, se puede perder el sincronismo. El funcionamiento a alta velocidad también puede producir vibraciones y ruidos.
Los motores paso a paso se seleccionan principalmente según tres parámetros clave:
· Ángulo de paso
· Par de sujeción
· Actual
El ángulo de paso del motor depende de los requisitos de precisión de la carga.
La resolución mínima requerida por la carga debe convertirse en el movimiento angular correspondiente en el eje del motor.
El ángulo de paso del motor debe ser igual o menor que este requisito angular.
Los ángulos de paso comunes del motor paso a paso incluyen:
· 0,36° / 0,72° para motores cinco fases
· 0,9° / 1,8° para motores de dos y cuatro fases
· 1,5° / 3° para motores trifásicos
El par dinámico de un motor paso a paso es difícil de determinar directamente, por lo que el par de retención suele utilizarse primero al seleccionar un motor.
El par de sujeción necesario depende de la carga del motor.
La carga se puede dividir en:
· Carga inercial
· Carga de fricción
Al arrancar directamente, generalmente desde baja velocidad, se deben considerar ambos tipos de carga.
Durante la aceleración y el arranque, la carga inercial es particularmente importante.
Durante el funcionamiento a velocidad constante, la carga de fricción es la principal consideración.
En condiciones generales, el par de sujeción debe ser aproximadamente 2 o 3 veces la carga de fricción..
Una vez seleccionado el par de retención, se puede determinar el tamaño del bastidor y la longitud del motor.
Los motores con el mismo par de retención pueden tener diferentes características operativas porque sus parámetros actuales difieren.
La corriente del motor debe seleccionarse consultando la curva característica de par-velocidad del motor.
Unipolar y bipolar son las dos arquitecturas de accionamiento de motor paso a paso más utilizadas.
Un circuito de accionamiento unipolar utiliza cuatro transistores para controlar las dos fases de un motor paso a paso.
El motor contiene dos bobinas con derivación central y normalmente tiene seis cables externos.
Este tipo de motor a veces se denomina motor de cuatro fases, pero esta terminología puede causar confusión y no es técnicamente correcta.
La descripción más precisa es un motor paso a paso bifásico de seis hilos..
Aunque un motor paso a paso de seis hilos se denomina comúnmente motor paso a paso unipolar, en realidad se puede utilizar con un circuito de accionamiento unipolar o bipolar.
Un circuito de accionamiento bipolar utiliza ocho transistores para controlar las dos fases.
Un circuito de accionamiento bipolar puede accionar motores paso a paso de cuatro y seis hilos.
Un motor de cuatro hilos sólo puede funcionar utilizando un circuito de accionamiento bipolar.
Sin embargo, los motores de cuatro hilos pueden reducir significativamente los costos en aplicaciones de producción en masa.
La cantidad de transistores utilizados en un controlador de motor paso a paso bipolar es el doble que la de un controlador unipolar.
Los cuatro transistores inferiores normalmente son controlados directamente por el microcontrolador, mientras que los transistores superiores requieren circuitos controladores del lado alto relativamente costosos.
Los transistores en un circuito de accionamiento bipolar solo necesitan soportar el voltaje del motor.
Por lo tanto, a diferencia de un circuito de accionamiento unipolar, un circuito de accionamiento bipolar no requiere un circuito de sujeción.
