3 Fabricantes de Motores paso a paso de 5 fases en 2024

¿Qué es un Motor Paso a Paso de 5 Fases?

Los motores paso a paso son motores cuyo ángulo y velocidad de rotación pueden controlarse mediante señales de impulsos y se utilizan cuando se requiere un posicionamiento preciso. Entre los motores paso a paso, los que tienen un ángulo de movimiento de 0,72° por impulso se denominan motores paso a paso de 5 fases.

Usos de los Motores Paso a Paso de 5 Fases

Los motores paso a paso se utilizan en maquinaria en la que se requiere una precisión de posicionamiento especialmente alta. Por ejemplo, se utilizan en maquinaria de automatización de fábricas, equipos de fabricación de semiconductores, pantallas planas (FPD) y paneles solares, equipos de análisis, equipos médicos y etapas de precisión, en los que se requiere un control de precisión especialmente alto. 

Principio de los Motores Paso a Paso de 5 Fases

Los motores paso a paso, al igual que los motores generales, constan principalmente de un "rotor" y un "estator". Sin embargo, para controlar el ángulo de rotación con gran precisión, el rotor y el estator tienen las siguientes características

• Rotor
  El rotor es el rotor dentro del motor paso a paso. El rotor consta de cuatro partes: dos rotores, un imán y un eje de rotor, cada uno de los cuales tiene 50 dientes pequeños en su circunferencia. Los pequeños dientes están espaciados uniformemente, de modo que un paso es de 7,2º. Los rotores están ensamblados con una desalineación de 3,6° entre sí y contienen un imán permanente. Esta estructura magnetiza un rotor al polo N y el otro al polo S.
• Estator
  El estátor es la parte exterior del rotor y, al igual que un motor estándar, tiene bobinados enrollados alrededor de un núcleo de hierro. Especialmente en los motores paso a paso de 5 fases, se forma un conjunto de "fases" en posiciones opuestas a través del rotor, desde la fase A hasta la fase E, lo que hace un total de diez en fila. El estator de cada fase también tiene dientes pequeños, con un paso de 7,2º.

Con los componentes anteriores, un motor paso a paso de 5 fases puede funcionar mediante el siguiente procedimiento.

1. Se aplica una corriente a la fase A del estator para excitar el polo S. Los pequeños dientes del rotor, que están magnetizados en el polo N, se atraen y se detienen. La desalineación entre los dientes pequeños del polo B vecino y los dientes pequeños del rotor magnetizado en el polo S del otro lado es de 0,72°.
2. A continuación, se hace pasar una corriente a través de la fase B del estator y éste se excita en el polo N. Los dientes pequeños de los polos de la fase B y los dientes pequeños del rotor, que estaban desalineados 0,72°, se atraen, y el estator gira 7,2° y se detiene.

El principio de funcionamiento de un motor paso a paso de 5 fases consiste en hacer girar el rotor 7,2° repitiendo la operación anterior: la fase del estator que debe excitarse pasa continuamente de la fase A a la fase B y a la fase C una tras otra. La señal eléctrica de control es "un impulso para un ciclo de encendido/apagado" y cuando se introduce un impulso, el eje de salida del motor gira un ángulo escalonado (0,72° para 5 fases).

Características de los Motores Paso a Paso de 5 Fases

Los motores paso a paso tienen las siguientes características principales:

• Son compactos y pueden generar pares elevados, lo que permite arranques y paradas frecuentes.
• Como se genera una fuerza de retención incluso cuando el motor está parado, es posible mantener la posición de parada incluso sin un freno mecánico.
• En comparación con servomotores con dimensiones de ángulo de montaje equivalentes, se pueden accionar cargas inerciales mayores.

Además de estas características, los motores paso a paso de 5 fases pueden posicionarse con gran precisión, por lo que se utilizan para accionar platinas XY para microscopios.

Cableado de Motores Paso a Paso de 5 Fases

Las características de un motor paso a paso de 5 fases dependen del método de cableado. A la hora de diseñar un dispositivo, es importante tener en cuenta este método de cableado, de modo que se pueda lograr un equilibrio adecuado entre coste y rendimiento para el dispositivo. Los métodos de cableado incluyen la estrella, el pentágono y el nuevo pentágono.

Control de Motores Paso a Paso de 5 Fases

Los motores paso a paso maximizan sus características ajustando su velocidad de rotación en función del tiempo. El ajuste de la velocidad de rotación en función del tiempo suele denominarse patrón de funcionamiento, y existen dos patrones diferentes.

• Patrón de funcionamiento de autoarranque
  Se trata de un patrón de funcionamiento en el que el motor funciona a la misma velocidad de rotación desde el principio hasta el final. Se denomina accionamiento rectangular porque un gráfico de velocidad y tiempo forma un cuadrado (rectángulo).
• Patrón de funcionamiento de accionamiento trapezoidal
  Se trata de un patrón de funcionamiento en el que el motor gira a una velocidad lenta al principio, aumenta gradualmente hasta alcanzar una velocidad alta, gira a la velocidad máxima durante un cierto periodo de tiempo y, a continuación, disminuye gradualmente hasta alcanzar una velocidad baja y se detiene. Se denomina accionamiento trapezoidal porque un gráfico de velocidad y tiempo forma un trapecio.

La velocidad de rotación del motor viene determinada por los siguientes factores:

• Las características del motor elegido
• La masa del objeto a mover
• La fricción aplicada al objeto a mover
• La potencia eléctrica aplicada al motor
• El método de cableado del motor
• Cómo se calienta el motor

Las características del motor elegido, especialmente la inercia del rotor, son de vital importancia, sobre todo cuando se utiliza en aplicaciones que requieren movimientos y paradas rápidos.

Diferencias entre Motores Paso a Paso de 5 Fases y de 2 Fases

Los motores paso a paso de 5 fases suelen ser extremadamente caros en comparación con los motores paso a paso de 2 fases, pero los motores paso a paso de 5 fases permiten un menor ángulo de rotación del motor por paso (la unidad más pequeña de instrucción de rotación a un motor) que los motores paso a paso de 2 fases. Por lo tanto, los motores paso a paso de 5 fases se seleccionan cuando se requieren las siguientes características

• Cuando se desea que el motor gire en un ángulo muy pequeño.
• Cuando se requiere un bajo nivel de ruido.