Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
Si alguna vez ha visto una impresora 3D construyendo meticulosamente un objeto capa a capa, o un brazo robótico moviéndose con fantástica precisión, lo más probable es que haya intervenido un motor paso a paso. A motor paso a paso es un tipo especial de motor eléctrico. Es diferente porque se mueve en pasos pequeños y precisos. Esto hace que el motor paso a paso sea ideal para trabajos en los que se requiere que las cosas estén en un lugar muy concreto. Piensa que es un motor capaz de contar sus propios pasos.
En este post, vamos a ver el principio de funcionamiento de un motor paso a paso, que es exactamente cómo hace su tarea. Sin duda también vamos a revisar cada tipo de motor paso a paso que puede venir a través. Además, vamos a discutir por qué un buen controlador de motor es tan esencial para cualquier tipo de paso a paso. Esta es tu introducción amistosa a los motores paso a paso. Al final, entenderás mucho mejor estas brillantes herramientas, e incluso puede que te sientas preparado para hacer uso de un motor paso a paso en tus propios proyectos divertidos. Este artículo merece ser leído porque hace que la comprensión del motor paso a paso sea sencilla y clara.
¿Qué hace que este motor paso a paso sea tan especial? Un motor paso a paso es un motor eléctrico sin escobillas que convierte los impulsos digitales en pequeños movimientos mecánicos equivalentes. Piensa en cada impulso como una orden que indica al eje del motor que gire un poco. El motor paso a paso es un tipo de motor síncrono. Esto significa que el rotor (la parte que gira) se mueve en sincronía con el campo magnético producido por el estator (la parte que permanece inmóvil). Este diseño es vital para el funcionamiento de un motor paso a paso.
Este tipo de motor es fantástico porque no necesita un sensor para conocer su posición. La posición del motor paso a paso se conoce simplemente contando los impulsos que se le envían. Así, si le dices a un motor paso a paso que se mueva 50 pasos, se moverá exactamente 50 pasos. Esto hace que el motor paso a paso sea realmente fiable para tareas que requieren un control cuidadoso. Esta capacidad única hace que el motor paso a paso sea uno de los favoritos en muchos dispositivos. Esta sencilla introducción a los motores paso a paso muestra por qué son tan valiosos. El motor paso a paso es un dispositivo eléctrico muy útil.
Ahora, vamos a sumergirnos en el principio de funcionamiento del motor paso a paso. Todo gira en torno a los imanes. Dentro de un motor paso a paso, hay un conjunto de bobinas. Estas bobinas forman parte del estator. Cuando la electricidad fluye a través de una bobina, crea un campo electromagnético. El rotor, la parte que gira, tiene dientes o imanes permanentes. El motor funciona según el principio de atracción y repulsión de estos campos magnéticos. Un motor paso a paso no gira suavemente como otros motores.
El controlador del motor envía impulsos de energía a diferentes bobinas en un orden determinado. Cada impulso da energía a un conjunto de bobinas. Esto crea un campo electromagnético que empuja el rotor a una nueva posición. A continuación, el siguiente impulso energiza otro conjunto de bobinas, y el rotor se mueve de nuevo, hasta el siguiente paso. Este movimiento paso a paso es exactamente el que da nombre al motor paso a paso. El motor paso a paso transforma estos impulsos eléctricos directamente en pasos de rotación precisos del eje del motor paso a paso. Es un sistema brillante que proporciona al motor paso a paso un gran control.
Te preguntarás: "¿Por qué es tan eficaz un motor paso a paso para alcanzar una posición concreta?". Se debe a la forma en que está diseñado y controlado. Cada impulso enviado al motor paso a paso hace que gire un ángulo fijo. Este ángulo se denomina paso. El número de pasos que da un motor paso a paso en una vuelta completa (360 grados) se denomina pasos por revolución. Por ejemplo, un motor paso a paso puede tener 200 pasos por revolución. Esto significa que cada paso gira el eje del motor 1,8 grados.
Como cada paso es una cantidad fija conocida, el motor paso a paso puede moverse a una posición muy precisa simplemente contando estos pasos. No hay incertidumbre. Si tu motor paso a paso tiene que girar 90 grados y tiene 200 pasos por revolución (1,8 grados por paso), el controlador del motor le enviará 50 pulsos (90 / 1,8 = 50). Esta precisión, sin necesidad de complicados sistemas de realimentación, es una de las principales razones por las que los motores paso a paso se utilizan en dispositivos como impresoras 3D y fresadoras CNC. El motor paso a paso ofrece esta precisión de forma constante. Esto hace que el motor paso a paso sea una opción fiable.
Los tres tipos de motor paso a paso más comunes son: el motor paso a paso de imán permanente, el motor paso a paso de reluctancia variable y el motor paso a paso híbrido. Cada tipo de motor paso a paso tiene su propio método de trabajo y sus propios puntos fuertes.
Conocer estos tipos le ayudará a elegir el motor paso a paso ideal para su proyecto. Por ejemplo, algunos motores paso a paso ofrecen mayor velocidad, mientras que otros ofrecen más potencia, lo que se conoce como alto par. La elección del motor paso a paso depende de lo que necesites que haga. Vamos a ver cada uno de estos tipos de motores paso a paso más de cerca. Esta comprensión es esencial cuando se trabaja con cualquier motor paso a paso.
Hablemos del motor paso a paso de imán permanente, a menudo llamado motor paso a paso PM. Como su nombre indica, este motor paso a paso utiliza un imán permanente en su rotor. El rotor es la parte del motor que gira. El estator, la parte que permanece inmóvil, tiene bobinas de alambre, que son los devanados del motor. Cuando la electricidad fluye a través de estas bobinas, producen un campo electromagnético. Este campo electromagnético interactúa con el rotor de imanes permanentes.
El motor paso a paso de imán permanente funciona porque el imán permanente del rotor es atraído o alejado por el campo electromagnético de las bobinas del estator. Al conmutar la electricidad a diferentes bobinas en orden, el motor paso a paso hace que el rotor de imán permanente gire paso a paso. Estos motores paso a paso PM suelen ser baratos y ofrecen un buen par a bajas velocidades. El motor paso a paso de imán permanente es un motor paso a paso común. Un imán permanente es crucial para este motor paso a paso.
El siguiente es el motor paso a paso de reluctancia variable, o motor paso a paso VR (donde VR significa reluctancia variable). Este tipo de motor paso a paso es un poco diferente del motor paso a paso de imán permanente. El rotor de un motor paso a paso de reluctancia variable está hecho de un material de hierro blando con dientes. No tiene imanes permanentes. La parte de "reluctancia" significa que el campo magnético prefiere atravesar materiales que conducen el magnetismo con facilidad, como los dientes de hierro del rotor.
El principio de funcionamiento de un motor paso a paso de reluctancia variable consiste en que las bobinas del estator crean un campo electromagnético. Los dientes del rotor son arrastrados hacia los polos del estator energizados para encontrar el camino de menor reluctancia magnética. Al energizar diferentes conjuntos de bobinas por turno, el motor paso a paso arrastra el rotor de un paso al siguiente. Los motores paso a paso de reluctancia variable pueden alcanzar ángulos de paso muy pequeños, pero suelen tener un par inferior en comparación con un motor paso a paso de imán permanente o un motor paso a paso híbrido. El motor paso a paso de reluctancia variable es otro motor paso a paso importante.
El motor paso a paso híbrido es un tipo popular de motor paso a paso. Como su nombre indica, un motor paso a paso híbrido combina las mejores características del motor paso a paso de imán permanente y del motor paso a paso de reluctancia variable. Utiliza tanto un imán permanente como un rotor dentado. El rotor de un motor paso a paso híbrido suele incluir un núcleo de imán permanente, con dos copas de hierro dentadas (o tapas) en cada extremo. Los dientes de estas copas están desplazados entre sí.
Este diseño inteligente permite al motor paso a paso híbrido lograr ángulos de paso pequeños, alta precisión y gran par. El imán permanente proporciona un campo magnético constante, mientras que la estructura dentada ayuda a guiar el rotor con precisión. El motor paso a paso híbrido se beneficia de imán permanente y de reluctancia variable. Muchos motores paso a paso utilizados en aplicaciones populares que requieren precisión, como la robótica y los dispositivos CNC, son motores paso a paso híbridos. Este motor paso a paso es muy versátil. El motor paso a paso es una excelente opción.
Ya tienes tu motor paso a paso, pero ¿cómo haces que se mueva? Aquí es donde entra en juego el controlador del motor, concretamente el controlador del motor paso a paso. Un controlador de motor paso a paso es un circuito electrónico que toma las señales de control, por lo general de un microcontrolador (como un Arduino), y las convierte en la energía necesaria para energizar las bobinas del motor paso a paso. No se puede conectar un motor paso a paso directamente a una batería o a un interruptor básico; requiere este controlador especial.
El controlador del motor paso a paso se encarga de la compleja tarea de enviar la cantidad correcta de corriente a las bobinas correctas en la secuencia adecuada. Esta secuencia es la que hace que el motor paso a paso gire paso a paso. Un buen control del motor paso a paso es esencial para un movimiento suave y preciso del motor paso a paso. El controlador del motor también puede controlar cosas como la velocidad del motor y la corriente a las bobinas del motor, lo que afecta al par. Sin un controlador de motor paso a paso adecuado, su motor paso a paso no funcionará correctamente, o en absoluto. Este controlador de motor paso a paso es esencial para el paso a paso.
Puede que le sorprenda el número de lugares en los que se utilizan los motores paso a paso. Su capacidad para proporcionar un control preciso de la posición los hace increíblemente valiosos. Una de las aplicaciones más comunes de los motores paso a paso es en las impresoras 3D. El motor paso a paso mueve el cabezal de impresión y la plataforma de construcción con gran precisión. Por eso las impresiones 3D pueden ser tan detalladas. Otro gran campo de aplicación de los motores paso a paso son las máquinas CNC, que cortan o esculpen materiales a partir de diseños digitales.
Además, los motores paso a paso se utilizan habitualmente en robótica para realizar movimientos precisos de las articulaciones. También encontrará un motor paso a paso en equipos de oficina como impresoras, escáneres y fotocopiadoras, para mover el papel y los cabezales de impresión. Incluso en dispositivos médicos, como dispensadores automáticos de medicamentos o equipos de diagnóstico, los motores paso a paso desempeñan un papel vital por su fiabilidad. También se utilizan en aplicaciones de automoción, como el control del régimen de ralentí del motor o el ajuste de los retrovisores. La variedad de aplicaciones demuestra lo útil que es este motor paso a paso. El motor paso a paso está en todas partes.
Ambos son tipos de motor eléctrico, pero funcionan de forma muy diferente y se utilizan para cosas distintas. Un simple Motor de CC suele girar continuamente cuando se aplica corriente. Su velocidad se controla cambiando el voltaje, y su dirección, cambiando la polaridad. Los motores de corriente continua son ideales para ventiladores o coches de juguete que requieren una rotación continua.
En cambio, un motor paso a paso se mueve en pasos discretos. Se trata de controlar con precisión la posición del motor y el ángulo de rotación. Un motor paso a paso es un dispositivo sin escobillas, a diferencia de muchos motores de CC simples que tienen escobillas. Mientras que algunos sistemas avanzados de motores de CC pueden lograr un control preciso con sensores de realimentación, un motor paso a paso lo hace de forma natural. Por lo tanto, si necesita saber exactamente cuánto ha girado el eje de su motor, o moverse a un lugar muy específico, un motor paso a paso es normalmente la mejor opción que un motor DC estándar. Estos tipos de motor responden a necesidades diferentes. El motor paso a paso destaca por su precisión.
R: Un motor paso a paso es un motor eléctrico que convierte impulsos eléctricos en pasos mecánicos precisos. Su función principal es controlar el movimiento y la posición del motor con gran precisión. Este motor paso a paso es ideal para esto.
R: Un motor paso a paso conoce su posición contando el número de impulsos eléctricos que recibe. Cada impulso mueve el motor paso a paso un paso.
R: Los tres tipos principales son el motor paso a paso de imán permanente, el motor paso a paso de reluctancia variable y el motor paso a paso híbrido. Cada motor paso a paso tiene su propio diseño.
R: Un controlador de motor (o controlador de motor paso a paso) controla el motor paso a paso enviando los impulsos eléctricos adecuados a sus bobinas en el orden apropiado. Permite controlar la velocidad y la dirección del motor. Este control del motor paso a paso es fundamental.
R: Depende del trabajo. Un motor paso a paso es mejor para aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso y pasos controlados. Un motor de corriente continua suele ser más sencillo y menos costoso para la rotación continua. El motor paso a paso es para la precisión.
Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
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