Motores Paso a Paso

Los motores paso a paso son conocidos por su precisión de movimiento y usados en ámbitos como las impresoras 3D y máquinas herramienta. Te contamos cómo funcionan mecánicamente, como se controlan, sus principales usos y también sus categorías y tipos: unipolares y bipolares.

Actividad

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ÍNDICE

¿Qué es un motor paso a paso?

Tipos de motores paso a paso

Motores Unipolares y Bipolares

Funcionamiento de motores paso a paso

¿Qué es un motor paso a paso?

El motor paso a paso (PAP), también conocido como motor stepper o de pasos, es un dispositivo electromecánico que convierte la corriente que fluye a través de él, impulsos eléctricos, en movimiento de rotación. 

Funciona con corriente continua y puede ser de casi cualquier tamaño y par. En un motor paso a paso, como su nombre indica, cuando se le aplica energía a uno de sus devanados (o bobinados), da un “paso” en lugar de girar constantemente. Cada paso es una rotación en un ángulo especificado por el fabricante del motor, por ejemplo, 1,2 °.  Por tanto, es capaz de girar una cantidad de grados (paso o medio paso) dependiendo de sus entradas de control.

El motor paso a paso no tiene escobillas, por lo que pertenece al grupo de motores DC sin escobillas.

El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analógico (D/A) y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas digitales. Este motor presenta las ventajas de tener precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento.

Tipos de motores PAP

Hay tres tipos de motores a pasos en función de su construcción: el motor de magnetización permanente, el motor de reluctancia variable, y el motor híbrido.

Motor de pasos de rotor de imán permanente

Permite mantener un par diferente de cero cuando el motor no está energizado. Dependiendo de la construcción del motor, es típicamente posible obtener pasos angulares de 7.5, 11.25, 15, 18, 45 o 90°. El ángulo de rotación se determina por el número de polos en el estátor.

Se lo conoce también como PMSM (permanent magnet synchronous motor) y son usados en servomotores, robótica, accionamientos eléctricos para posicionamiento, máquinas herramienta y ascensores.

Dentro de esta categoría, existen dos tipos de motores, que se clasifican según donde estén montados los imanes: PMSM con imanes montados en la superficie del rotor (Surface-mounted magnets) y PMSM con imanes insertos en el rotor (Buried Magnets).

En los motores de imanes permanentes, los devanados actúan directamente sobre los polos del rotor, que consta de los imanes. El rotor, como su nombre indica es la parte que rota (gira) de en medio.

Después de que se energiza un devanado, el rotor se somete a una fuerza del campo magnético generado, girándolo un pequeño ángulo. Después de hacer tal rotación, es posible encender el siguiente devanado y girar el eje nuevamente. La repulsión de los polos del rotor se usa a menudo al mismo tiempo debido a la polaridad inversa de la fuente de alimentación. En otras palabras, algunos devanados “atraen” y otros “empujan” el rotor giratorio.

Esto se puede observar claramente en el siguiente GIF, donde el rotor tiene un imán incrustado: