Els motors pas a pas són un dels motors més senzills d'implementar en dissenys electrònics on es necessita un nivell de precisió i repetibilitat. La construcció de motors pas a pas posa una limitació de baixa velocitat al motor, inferior a la velocitat que l'electrònica pot impulsar el motor. Quan es requereix un funcionament a alta velocitat d'un motor pas a pas, la dificultat d'implementació augmenta.
Factors del motor pas a pas d' alta velocitat
Diversos factors es converteixen en reptes de disseny i implementació quan conduïu motors pas a pas a altes velocitats. Com molts components, el comportament real dels motors pas a pas no és ideal i està lluny de la teoria. La velocitat màxima dels motors pas a pas varia segons el fabricant, el model i la inductància del motor, amb velocitats de 1.000 a 3.000 rpm normalment assolbles.
Per a velocitats més altes, els servomotors són una millor opció.
Inèrcia
Qualsevol objecte en moviment té inèrcia, que resisteix els canvis en l'acceleració d'un objecte. En aplicacions de velocitat més baixa, és possible conduir un motor pas a pas a la velocitat desitjada sense perdre cap pas. Tanmateix, intentar conduir immediatament una càrrega en un motor pas a pas a gran velocitat és una bona manera de s altar passos i perdre la posició del motor.
Un motor pas a pas ha de passar de baixa velocitat a alta velocitat per mantenir la posició i la precisió, excepte per a càrregues lleugeres amb pocs efectes inercials. Els controls avançats del motor pas a pas inclouen limitacions d'acceleració i estratègies per compensar la inèrcia.
Corbes de parell
El parell d'un motor pas a pas no és el mateix per a totes les velocitats de funcionament. Baixa a mesura que augmenta la velocitat de pas.
El senyal d'accionament dels motors pas a pas genera un camp magnètic a les bobines del motor per crear la força per fer un pas. El temps que triga el camp magnètic a arribar a la seva força depèn de la inductància de la bobina, la tensió d'accionament i la limitació de corrent. A mesura que augmenta la velocitat de conducció, s'escurça el temps que les bobines es mantenen a la màxima força i el parell que pot generar el motor disminueix.
Conclusió
El corrent del senyal de la unitat ha d'arribar al corrent màxim de la unitat per maximitzar la força en un motor pas a pas. En aplicacions d' alta velocitat, la coincidència s'ha de produir el més aviat possible. Conduir un motor pas a pas amb un senyal de voltatge més alt ajuda a millorar el parell a altes velocitats.
Zona morta
El concepte ideal de motor permet accionar-lo a qualsevol velocitat amb, en el pitjor dels casos, una reducció del parell a mesura que augmenta la velocitat. Tanmateix, els motors pas a pas sovint desenvolupen una zona morta on el motor no pot conduir la càrrega a una velocitat determinada. La zona morta sorgeix de la ressonància del sistema i varia per a cada producte i disseny.
Ressonància
Els motors pas a pas condueixen sistemes mecànics i tots els sistemes mecànics poden patir ressonància. La ressonància es produeix quan la freqüència de conducció coincideix amb la freqüència natural del sistema. Afegir energia al sistema tendeix a augmentar la seva vibració i pèrdua de parell, en lloc de la seva velocitat.
A les aplicacions en què les vibracions excessives resulten problemàtiques, és especialment important trobar i s altar les velocitats del motor pas a pas de ressonància. Les aplicacions que toleren vibracions han d'evitar la ressonància sempre que sigui possible. La ressonància pot fer que un sistema sigui menys eficient a curt termini i escurçar la seva vida útil amb el temps.
Mida del pas
Els motors pas a pas utilitzen algunes estratègies de conducció que ajuden el motor a adaptar-se a diferents càrregues i velocitats. Una tàctica és el micro-pasos, que permet que el motor faci passos més petits que complets. Aquests micropassos ofereixen una precisió reduïda i fan que el funcionament del motor pas a pas sigui més silenciós a velocitats més baixes.
Els motors pas a pas només poden conduir tan ràpid i el motor no veu cap diferència en un micro-pas o un pas complet. Per a un funcionament a tota velocitat, normalment voldreu conduir un motor pas a pas amb passos complets. Tanmateix, l'ús de micropasos a través de la corba d'acceleració del motor pas a pas pot reduir significativament el soroll i la vibració del sistema.
