Un motor a pasos —también llamado stepper motor— es un tipo de motor que divide una vuelta completa en pasos precisos y controlados. Cada pulso eléctrico enviado al driver representa un pequeño avance del rotor, lo que permite posicionar un eje con alta exactitud sin necesidad de sensores externos en aplicaciones simples. Gracias a esta característica, los motores a pasos son muy confiables en tareas repetitivas y en procesos donde se requiere mantener posiciones estables durante largos períodos.
En la automatización industrial, los motores a pasos son muy valorados por su precisión y bajo mantenimiento. Algunos usos frecuentes son:
Los motores paso a paso permiten un posicionamiento preciso, por lo que se utilizan cuando se requiere una gran precisión en tareas de posicionamiento exigentes. Constan de un estator y un rotor que gira en su interior impulsado por un par generado por campos magnéticos alineados de forma diferente en el estator y el rotor. De esta manera, el rotor gira siempre de forma que se cree el mayor flujo magnético posible. Los motores paso a paso se utilizan principalmente en la automatización de fábricas, pero también se emplean cada vez más en la construcción de maquinaria e instalaciones.
Aunque ambos motores se utilizan para controlar movimiento, sus características son diferentes.
Para tareas de posicionamiento sencillo o de repetición constante, el motor a pasos suele ser más económico y suficiente. En cambio, para procesos que requieren variaciones rápidas de carga o precisión dinámica en tiempo real, un servomotor es la opción recomendada.
Los motores paso a paso se caracterizan por un par muy elevado a baja velocidad de giro. Por un lado, esto permite un arranque rápido y, por otro, gracias al elevado par de retención, una parada fácil de la aplicación. Asimismo, el sentido de giro puede cambiarse rápidamente en cualquier momento. Otras ventajas fundamentales de los motores paso a paso son la gran precisión que se logra con su uso y el fácil control de la posición respectiva del rotor. Además, los motores paso a paso no poseen escobillas, lo que contribuye significativamente a la alta resistencia mecánica de la aplicación.
El microstepping es una técnica de control que permite dividir cada paso completo en múltiples fracciones más pequeñas. Esto se logra modulando la corriente que llega a cada bobina del motor, lo que produce:
Al utilizar drivers modernos con microstepping, un motor a pasos híbrido puede alcanzar resoluciones extremadamente finas, mejorando significativamente el rendimiento del proceso.
Básicamente, existen tres tipos diferentes de motores paso a paso: de reluctancia, de imán permanente y el híbrido. Este último combina las propiedades de los motores paso a paso de reluctancia y de imanes permanentes, por lo que representa la variante más eficiente de las tres. Los motores paso a paso híbridos tienen un estator con múltiples polos dentados y un rotor con hasta 200 dientes, pudiendo moverse en ángulos de paso de 1,8° cada uno. Los motores paso a paso híbridos presentan un par de giro estático y dinámico elevado, así como una velocidad de paso muy alta, por lo que se utilizan en numerosas aplicaciones, como unidades de disco de PC e impresoras. Los principales ámbitos de aplicación de los motores paso a paso híbridos en la industria son las máquinas herramienta y las máquinas de manipulación.
El EMMT-ST puede combinarse con distintos controladores y drivers de Festo, lo que simplifica la puesta en marcha y la programación. Entre los controladores más utilizados se encuentran:
Esta compatibilidad garantiza una instalación rápida, una curva de aprendizaje corta y una integración eficiente con maquinaria compacta o estaciones de trabajo automatizadas.
Un motor DC gira de manera continua según el voltaje aplicado. Un motor a pasos, en cambio, avanza en incrementos controlados. Esto permite posicionar un eje con gran precisión sin necesidad de sensores externos en aplicaciones simples.
Sí, si la carga supera el torque disponible. Sin embargo, seleccionar el tamaño correcto del motor y configurar adecuadamente velocidad y aceleración minimiza este riesgo. Los motores EMMT-ST ofrecen un torque de arranque alto, lo que reduce la probabilidad de perder sincronización.
Muy poco. Al no tener escobillas, presentan menor desgaste y mantienen su rendimiento incluso en ciclos continuos.
No se recomiendan para movimientos extremadamente rápidos, cargas muy variables o tareas que requieran retroalimentación en tiempo real. Para esos casos, los servomotores son más adecuados.
Los controladores CMMO-ST y CMMT-ST son los más utilizados, y permiten microstepping, control preciso y comunicación con PLC vía EtherCAT, Profinet, EtherNet IP, Modbus o IO-Link.