Algunas preguntas populares sobre el motor paso a paso

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

2. ¿Cuáles son los tipos de motores paso a paso? Los motores paso a paso se clasifican en tres tipos: de imán permanente (PM), de reluctancia variable (VR) e híbridos (HB). Los motores paso a paso de imán permanente suelen tener dos fases, con un par y tamaño más pequeños y un ángulo de paso de 7.5 o 15 grados. Los motores paso a paso de reluctancia variable suelen tener tres fases, lo que proporciona una salida de par elevada pero produce ruido y vibración importantes. Se han ido eliminando en gran medida en los países desarrollados desde los años 1980. Los motores paso a paso híbridos combinan las ventajas de los tipos de imán permanente y reluctancia variable y vienen en variantes de dos 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 retención? El par de retención se refiere al par que mantiene el rotor en su lugar cuando el motor paso a paso está encendido pero no gira. Es uno de los parámetros más importantes de un motor paso a paso. Normalmente, el par de retención de un motor paso a paso es cercano al par a bajas velocidades. Dado que el par de salida de un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la velocidad, el par de retención se convierte en un parámetro crucial para la evaluación del motor paso a paso. Por ejemplo, cuando la gente se refiere a un motor paso a paso de 2 N·m, normalmente se refiere a un motor paso a paso con un par de retención de 2 N·m, a menos que se especifique lo contrario.

4. ¿Qué es el par de retención? El par de retención se refiere al par que mantiene el rotor en su lugar cuando el motor paso a paso no está encendido. No existe una traducción estandarizada para Detent Torque en China, lo que puede dar lugar a malentendidos. El par de retención no se aplica a los motores paso a paso de reluctancia variable porque sus rotores no están hechos de materiales magnéticos permanentes.

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

6. ¿Cuál es la temperatura exterior permitida para motores paso a paso? Las temperaturas excesivamente altas pueden desmagnetizar los materiales magnéticos de los motores paso a paso, lo que provoca una disminución del par y una posible pérdida de pasos. Por lo tanto, la temperatura externa máxima permitida de un motor paso a 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 superan los 200 grados Celsius, por lo que una temperatura externa de 80 a 90 grados Celsius suele considerarse normal.

7. ¿Por qué el par de un motor paso a paso disminuye a medida que aumenta la velocidad? Cuando un motor paso a 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 al aumentar la frecuencia (velocidad), lo que lleva a una disminución del par.

8. ¿Por qué un motor paso a paso puede funcionar normalmente a bajas velocidades pero no arranca a velocidades más altas con un chirrido? Los motores paso a paso tienen un parámetro técnico llamado "frecuencia de arranque inactivo", que se refiere a la frecuencia de pulso a la que un motor paso a paso puede arrancar sin carga. Si la frecuencia del pulso excede este valor, es posible que el motor no arranque, pierda pasos o se detenga. En situaciones con carga, la frecuencia de arranque debería ser aún menor. Para lograr una rotación de alta velocidad, la frecuencia del pulso debe tener un proceso de aceleración, comenzando con una frecuencia más baja y aumentando gradualmente hasta la alta frecuencia deseada (acelerando el motor de baja a alta velocidad).

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

10. ¿El recuento de subdivisiones de un controlador de micropasos representa precisión? La tecnología de subdivisión de los motores paso a paso es esencialmente una forma de tecnología de amortiguación electrónica (consulte la literatura relevante). Su objetivo principal es reducir o eliminar las vibraciones de baja frecuencia en el funcionamiento del motor paso a paso, y la precisión mejorada es sólo un beneficio adicional. Por ejemplo, en el caso de un motor paso a paso híbrido de dos fases con un ángulo de paso de 1.8 grados, si el controlador de subdivisión está configurado en 4, la resolución del motor es de 0.45 grados por pulso. Que la precisión del motor pueda 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 número de subdivisiones puede hacer que la precisión sea más difícil de controlar.

11. ¿Cuál es la diferencia entre los métodos de conexión en serie y en paralelo para motores y controladores paso a paso híbridos de cuatro fases? Los motores paso a paso híbridos de cuatro fases generalmente funcionan con controladores bifásicos. Por lo tanto, puede conectar el motor de cuatro fases en una configuración en serie o en paralelo para que se comporte como un motor de dos fases. El método de conexión en serie se utiliza normalmente para situaciones en las que el motor funciona 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 método de alta velocidad, se utiliza normalmente cuando el motor funciona a velocidades más altas. Requiere que la corriente de salida del controlador sea el 140% de la corriente de fase del motor, lo que genera una mayor generación de calor en el motor.

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