¿Qué es un motor paso a paso?
Un motor paso a paso es un dispositivo eléctrico que divide la rotación completa del motor en partes individuales llamadas pasos. Generalmente, estos motores son sin escobillas para facilitar una rotación sincrónica y funcionan sin la entrada de una fuente externa en el engranaje mismo. Funcionan mediante el uso de electroimanes dispuestos en diferentes lugares alrededor del eje, cada uno grabado con dientes. Estos dientes coinciden con los dientes que se colocan en el engranaje mismo. A medida que el engranaje gira, una sección coincide con los dientes del primer electroimán, compensando los dientes de los otros electroimanes y repitiendo esta acción a medida que gira.
El principio general de los motores paso a paso es relegar cada rotación a una fase específica. Cada fase del motor paso a paso se controla al encender y apagar el electroimán en un patrón repetido. Esto significa que, a diferencia de los motores de corriente continua (CC) que usan escobillas y están controlados por voltaje, los motores paso a paso solo necesitan cargarse en el eje mismo.
Existen tres tipos de mecanismos de control de motor paso a paso dentro del diseño del dispositivo. Un formato utiliza un imán permanente ubicado dentro del rotor para controlar los electroimanes creando atracción y repulsión en el engranaje. Otros usan un control magnético en el eje y esencialmente tiran del engranaje hacia el eje de la manera opuesta al formato anterior. Otro diseño más es una técnica de combinación, que utiliza reacciones magnéticas tanto del engranaje como del eje.
Algunas de las características negativas de los motores paso a paso los hacen muy exclusivos para el control del campo de movimiento. Primero, un controlador de motor paso a paso requiere una fuente de energía constante para funcionar. Además, la física del dispositivo significa que a medida que aumenta la velocidad del engranaje, el par real disminuye. Esto crea una situación en la que el motor comienza a vibrar, que solo se puede controlar agregando un amortiguador al eje mismo. Una forma de mitigar este efecto general es agregar más electroimanes al sistema, lo que aumenta el número de pasos y disminuye las vibraciones.
La mayoría de los motores paso a paso modernos se controlan a través de un sistema informático, que mantiene el posicionamiento adecuado a través de comandos digitales. Se pueden diseñar mucho más pequeños que los motores de CC, debido a la falta de necesidades de voltaje en el engranaje mismo. Los ejemplos de pequeños motores paso a paso utilizados en equipos modernos incluyen aquellos en unidades de disco compacto, impresoras de computadora y otros dispositivos controlados con precisión que requieren pequeñas acciones detalladas para funcionar correctamente.