Características de los motores paso a paso

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Incluso para el mismo motor paso a paso, las características de momento-frecuencia varían enormemente al utilizar diferentes esquemas de accionamiento.

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Cuando el motor paso a paso está en funcionamiento, las señales de pulso se suman a los devanados de cada fase de forma secuencial y en un orden determinado (de manera que los devanados se energizan y desenergizan mediante el distribuidor anular situado dentro del controlador).

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El motor paso a paso se diferencia de otros motores; su tensión y corriente nominales son solo valores de referencia. Además, como se alimenta mediante pulsos, la tensión de alimentación es su valor máximo, no el promedio, por lo que puede funcionar fuera de su rango nominal. Sin embargo, la selección no debe alejarse demasiado del valor nominal.

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Los motores paso a paso no tienen error acumulativo: generalmente, la precisión de un motor paso a paso es del tres al cinco por ciento del ángulo de paso real, y este error no se acumula.

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Temperatura máxima permisible de la apariencia del motor paso a paso: una temperatura elevada del motor paso a paso desmagnetiza el material magnético del motor, lo que provoca una caída del par o incluso la pérdida de sincronización. Por lo tanto, la temperatura máxima permisible de la apariencia del motor depende del punto de desmagnetización del material magnético de cada motor. En general, el punto de desmagnetización del material magnético supera los 130 grados Celsius, y algunos incluso alcanzan más de 200 grados Celsius. Por consiguiente, es completamente normal que el motor paso a paso tenga una temperatura de 80-90 grados Celsius en su apariencia.

El par motor disminuye al aumentar la velocidad de rotación: cuando el motor paso a paso gira, la inductancia del bobinado de cada fase genera una fuerza electromotriz inversa; cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será esta fuerza. Como consecuencia, la corriente de fase del motor disminuye al aumentar la frecuencia (o velocidad), lo que provoca una disminución del par.

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El motor paso a paso puede funcionar normalmente a baja velocidad, pero si la frecuencia supera cierto valor, no arranca y emite un silbido. El motor paso a paso tiene un parámetro técnico: la frecuencia de arranque en vacío. Esta frecuencia es la que permite al motor arrancar sin carga. Si la frecuencia de arranque supera este valor, el motor no arranca correctamente y puede sufrir pérdida de pasos o bloqueo. Con carga, la frecuencia de arranque debe ser menor. Para alcanzar altas velocidades, la frecuencia de arranque debe aumentarse gradualmente, comenzando con una frecuencia baja y luego incrementándose hasta alcanzar la frecuencia deseada (velocidad del motor de baja a alta).

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La tensión de alimentación para los controladores de motores paso a paso híbridos suele ser de amplio rango, y se selecciona en función de la velocidad de funcionamiento y los requisitos de respuesta del motor. Si la velocidad de funcionamiento es alta o se requiere una respuesta rápida, la tensión también debe ser alta, pero es importante asegurarse de que la ondulación de la tensión de alimentación no supere la tensión de entrada máxima del controlador, ya que podría dañarse.

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La corriente de alimentación se determina generalmente en función de la corriente de fase de salida I del controlador. Si se utiliza una fuente de alimentación lineal, la corriente de alimentación puede ser de 1,1 a 1,3 veces I. Si se utiliza una fuente de alimentación conmutada, la corriente de alimentación puede ser de 1,5 a 2,0 veces I.

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Cuando la señal FREE está en nivel bajo, se interrumpe la corriente de salida del controlador al motor y el rotor del motor queda en estado libre (sin conexión). En algunos equipos de automatización, si se requiere la rotación directa del eje del motor (modo manual) sin que el controlador esté energizado, la señal FREE puede configurarse en nivel bajo para desconectar el motor y permitir su operación o ajuste manual. Una vez finalizada la operación manual, la señal FREE se vuelve a configurar en nivel alto para continuar con el control automático.

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Una forma sencilla de ajustar el sentido de giro de un motor paso a paso bifásico después de haberlo energizado es intercambiar los terminales A+ y A- (o B+ y B-) del cableado del motor y del controlador.