Algunas preguntas populares sobre el motor paso a paso

1. ¿Qué es un motor de paso? Un motor de paso es un actuador que convierte los pulsos eléctricos en desplazamiento angular. En términos simples, cuando un controlador de paso recibe una señal de pulso, hace que el motor de paso gire un ángulo fijo (conocido como el ángulo de paso) en una dirección específica. Puedes controlar el desplazamiento angular controlando el número de pulsos, logrando un posicionamiento preciso. Además, puedes controlar la velocidad y la aceleración del motor ajustando la frecuencia de los pulsos para el control de velocidad.

2. ¿Cuáles son los tipos de motores de paso? Los motores de paso se clasifican en tres tipos: Imán Permanente (IP), Reluctancia Variable (RV) y Híbrido (HB). Los motores de paso de Imán Permanente suelen tener dos fases, con un par más pequeño y tamaño reducido, y un ángulo de paso de 7,5 o 15 grados. Los motores de paso de Reluctancia Variable suelen tener tres fases, proporcionando una salida de par alta pero produciendo ruido y vibración significativos. En gran medida han sido eliminados en los países desarrollados desde la década de 1980. Los motores de paso Híbridos combinan las ventajas de los tipos de Imán Permanente y Reluctancia Variable y vienen en variantes de dos fases y cinco fases, con ángulos de paso de 1,8 y 0,72 grados, respectivamente, lo que los hace ampliamente utilizados en diversas aplicaciones.

3. ¿Qué es el Par de Mantenimiento? El par de mantenimiento se refiere al par que mantiene el rotor en su lugar cuando el motor de paso está energizado pero no está girando. Es uno de los parámetros más importantes de un motor de paso. Típicamente, el par de mantenimiento de un motor de paso es cercano al par a bajas velocidades. Dado que el par de salida de un motor de paso disminuye a medida que aumenta la velocidad, el par de mantenimiento se convierte en un parámetro crucial para la evaluación del motor de paso. Por ejemplo, cuando se menciona un motor de paso de 2 N·m, generalmente significa un motor de paso con un par de mantenimiento de 2 N·m, a menos que se especifique lo contrario.

4. ¿Qué es el Par de Detención? El par de detención se refiere al par que mantiene el rotor en su lugar cuando el motor de paso no está energizado. No hay una traducción estandarizada para 'Detent Torque' en China, lo que puede llevar a malentendidos. El par de detención no es aplicable a los motores de paso de Reluctancia Variable, ya que sus rotores no están hechos de materiales de imán permanente.

5. ¿Cuál es la precisión de los motores de paso, y es acumulativa? La precisión típica de los motores de paso está dentro del 3-5% del ángulo de paso, y esta precisión no es acumulativa.

6. ¿Cuál es la temperatura externa permitida para los motores de paso? Temperaturas excesivamente altas pueden desmagnetizar los materiales magnéticos en los motores de paso, lo que lleva a una disminución del par y una posible pérdida de pasos. Por lo tanto, la temperatura externa máxima permitida para un motor de paso depende del punto de desmagnetización del material magnético específico utilizado. En general, los materiales magnéticos tienen puntos de desmagnetización por encima de los 130 grados Celsius, algunos incluso superando los 200 grados Celsius, por lo que una temperatura externa de 80-90 grados Celsius se considera normal.

7. ¿Por qué el par de un motor de paso disminuye a medida que aumenta la velocidad? Cuando un motor de paso gira, la inductancia de sus bobinas genera una fuerza electromotriz inversa (EMF). Cuanto mayor sea la frecuencia (o velocidad), mayor será esta EMF inversa. Como resultado, la corriente de fase en el motor disminuye con el aumento de la frecuencia (velocidad), lo que provoca una reducción del par.

8. ¿Por qué un motor de paso puede funcionar normalmente a bajas velocidades pero fallar al iniciar a velocidades más altas con un ruido zumbante? Los motores de paso tienen un parámetro técnico llamado "frecuencia de inicio en vacío", que se refiere a la frecuencia de pulsos a la cual un motor de paso puede iniciar sin carga. Si la frecuencia de pulsos supera este valor, el motor podría fallar al iniciar, perder pasos o quedarse bloqueado. En situaciones con carga, la frecuencia de inicio debe ser aún menor. Para lograr una rotación a alta velocidad, la frecuencia de pulsos debe tener un proceso de aceleración, comenzando a una frecuencia más baja y aumentando gradualmente hasta la frecuencia alta deseada (acelerando el motor de baja a alta velocidad).

9. ¿Cómo se pueden mitigar las vibraciones y el ruido cuando los motores de paso híbridos de dos fases funcionan a bajas velocidades? Las vibraciones y el ruido son inconvenientes inherentes de los motores de paso al operar a bajas velocidades. Para mitigar estos problemas, puede considerar las siguientes soluciones: A. Evitar las zonas de resonancia cambiando la relación de transmisión mecánica si el motor de paso opera dentro de una zona de resonancia. B. Usar controladores con capacidad de micro-paso, que es el enfoque más común y sencillo. C. Cambiar a motores de paso con ángulos de paso más pequeños, como los motores de paso de tres o cinco fases. D. Pasar a motores de servomecánica AC, que pueden eliminar casi por completo las vibraciones y el ruido, pero a un costo mayor. E. Agregar amortiguadores magnéticos al eje del motor, aunque esto requiere cambios mecánicos significativos.

¿Representa el recuento de subdivisión de un controlador de micro-pasos la precisión? La tecnología de subdivisión de los motores de paso esencialmente es una forma de tecnología de amortiguación electrónica (consulte literatura relevante). Su propósito principal es reducir o eliminar las vibraciones de baja frecuencia en la operación del motor de paso, y la mejora en la precisión es solo un beneficio adicional. Por ejemplo, en el caso de un motor de paso híbrido de dos fases con un ángulo de paso de 1.8 grados, si el controlador de subdivisión se configura en 4, la resolución del motor será de 0.45 grados por pulso. Si la precisión del motor puede alcanzar o aproximarse a 0.45 grados depende de factores como la precisión del control de corriente en el controlador de subdivisión. La precisión de los controladores de subdivisión puede variar significativamente entre diferentes fabricantes, y un mayor recuento de subdivisión puede hacer que sea más difícil controlar la precisión.

11. ¿Cuál es la diferencia entre los métodos de conexión en serie y paralelo para motores paso a paso híbridos de cuatro fases y sus controladores? Los motores paso a paso híbridos de cuatro fases generalmente son accionados por controladores de dos fases. Por lo tanto, puedes conectar el motor de cuatro fases en una configuración en serie o paralelo para hacer que se comporte como un motor de dos fases. El método de conexión en serie se utiliza típicamente en situaciones donde el motor opera a velocidades más bajas. En este caso, la corriente de salida del controlador debe ser el 70% de la corriente de fase del motor, lo que resulta en una menor generación de calor en el motor. El método de conexión en paralelo, también conocido como el método de alta velocidad, se utiliza típicamente cuando el motor opera a velocidades más altas. Requiere que la corriente de salida del controlador sea el 140% de la corriente de fase del motor, lo que lleva a una mayor generación de calor en el motor.

12. ¿Cómo determina la fuente de alimentación DC para controladores de motores de paso híbridos? A. Determinación del voltaje: El voltaje de la fuente de alimentación para los controladores de motores de paso híbridos generalmente se encuentra dentro de un rango amplio (por ejemplo, 12 a 48VDC). La elección del voltaje de la fuente de alimentación depende de la velocidad de operación del motor y de los requisitos de respuesta. Si el motor opera a altas velocidades o requiere una respuesta rápida, puede seleccionarse un voltaje más alto. Sin embargo, es importante asegurarse de que la tensión de ondulación de la fuente de alimentación no exceda el voltaje de entrada máximo del controlador para evitar dañar el controlador. B. Determinación de la corriente: La corriente de la fuente de alimentación generalmente se determina en función de la corriente de fase de salida del controlador (I). Si se utiliza una fuente de alimentación lineal, la corriente de la fuente de alimentación puede configurarse entre 1.1 y 1.3 veces la corriente de fase (I). Si se utiliza una fuente de alimentación conmutada, la corriente de la fuente de alimentación puede configurarse entre 1.5 y 2.0 veces la corriente de fase (I).