Principio de funcionamiento
Un motor paso a paso divide una vuelta completa en un número fijo de pasos iguales y avanza exactamente un paso por cada pulso que le envía el driver. Un paso a paso híbrido combina un rotor dentado de imán permanente con un estátor dentado, lo que da un ángulo de paso habitual de 1,8 grados, es decir, 200 pasos por vuelta. Como cada pulso corresponde a un ángulo mecánico conocido, la posición se controla contando pulsos: no hacen falta encóder ni lazo de realimentación.
Par de mantenimiento y micropasos
Con los devanados alimentados pero sin pulsos, el motor mantiene activamente su posición; el par que puede resistir antes de saltar un diente es el par de mantenimiento, la cifra estrella de cualquier hoja de datos. Alimentar las dos fases con corrientes proporcionadas en lugar de todo o nada permite situar el rotor entre pasos completos. Este micropaso suaviza el movimiento y reduce la resonancia, aunque la precisión de cada micropaso es mucho peor que la de un paso completo.
Velocidad, drivers chopper y pasos perdidos
Lo que limita la velocidad de un paso a paso es la inductancia del devanado: cuanto más rápido se pulsa, menos tiempo tiene la corriente para establecerse, así que el par cae al subir la frecuencia de pasos. Los drivers chopper lo combaten alimentándose de una tensión muy superior a la nominal de fase mientras regulan la corriente por conmutación rápida, lo que eleva bastante la velocidad de codo. Si la carga exige más par del disponible a esa velocidad, el motor pierde pasos en silencio y, al ser un sistema en lazo abierto, el controlador nunca se entera.
Dónde se utiliza
Los motores paso a paso son el actuador estándar del posicionamiento en lazo abierto: impresoras 3D, máquinas CNC y cortadoras láser, escáneres e impresoras, monturas de cámaras y telescopios, bombas de jeringa y automatización de laboratorio. Son baratos, precisos y no requieren realimentación, pero consumen corriente plena incluso parados, son poco eficientes a alta velocidad y, si el riesgo de perder pasos es serio, el diseño se decanta por un servo en lazo cerrado.