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¿Cómo funciona el motor paso a paso?
Parte 1: Tipos de motores


En este video descubriremos las razones por qué se considera al motor paso a paso la opción ideal para todos aquellos instrumentos que exijan la máxima precisión de desplazamiento angular, y de velocidad de giro.

Esta misma precisión que se necesita durante la operativa de este brazo mecánico, utilizado por JAES dentro de su instalación automatizada para el sistema de adquisición de imágenes y videos de productos de la empresa.

En este caso particular, el brazo mecánico está alimentado por un motor paso a paso que le permite con una precisión sublime colocar los objetos encima de la cinta transportadora.

El motor paso a paso, a menudo llamado también Step o Stepper, es un motor eléctrico síncrono de corriente continua pulsante con gestión electrónica y sin escobillas.
Su característica principal es la de poder controlar con máxima exactitud la posición angular de su rotor.

A diferencia de cualquier otro motor, los motores paso a paso son motores que tienen por función mantener quieto el eje, en una posición de equilibrio: de hecho, al ser alimentados, se limitan a bloquearse en una posición precisa angular.
Existen tres tipos de motores paso a paso: los de rotor de imán permanente, los de reluctancia variable, y los de tipo híbrido.

Con el fin de bloquear las corrientes parásitas, en el estátor de todos los motores paso a paso, que es su parte fija, está compuesto de muchas más capas de láminas sobrepuestas.

Podéis observar aquí un motor paso a paso de imán permanente muy simple, con 4 dientes del estátor y 2 devanados con distintas fases, divididos en dos bobinas. En cambio, el rotor está formado por un imán permanente con 2 polaridades.

Cuando la corriente continua alimenta al motor, en cada pareja opuesta de bobinas se forma un campo magnético que tiene un polo norte y un polo sur. Los polos magnéticos pueden intercambiarse invirtiendo el flujo de corriente.
Tal y como podemos contemplar, invirtiendo de forma consecutiva la corriente de las bobinas, resulta posible crear un campo magnético giratorio.
Si deseas descubrir muchos más detalles sobre el campo magnético giratorio, descubierto por Galileo Ferraris, echa un vistazo a nuestro video anterior sobre el funcionamiento del motor asíncrono trifásico.

Los polos del rotor se sienten atraídos por las polaridades giratorias de las bobinas, y he aquí que el rotor girará 90 grados colocándose en la posición exacta que le ordenará el estátor. Para aumentar la precisión, se pueden añadir bobinas e imanes.

En este ejemplo, podemos observar el comportamiento de un estátor con 8 dientes, 4 devanados con fases distintas separados en 2 bobinas, y un rotor formado por un imán permanente con 4 polaridades.

Por otro lado, en un motor de pasos de reluctancia variable, en lugar de un rotor con imanes permanentes, se introducen láminas dentadas de hierro dulce (es decir, el hierro más puro). Las bobinas magnetizarán estas láminas mediante el fenómeno de la polarización magnética. Entonces, se crearán polos magnéticos inducidos que alinearán los dientes del rotor con las bobinas del estátor. El rotor tiene siempre menos dientes que el estátor, y las bobinas son excitadas en secuencia. Por consiguiente, la bobina que es excitada siempre atraerá para sí el diente más cercano.

JAES, opera desde hace más de 10 años en el sector de los suministros industriales, se ha vuelto el socio de referencia para algunas de las mayores empresas que pertenecen al sector de la automatización industrial, abasteciéndolas con muchísimos tipos de motores paso a paso para el apoyo de la robótica industrial.

En la segunda parte de este video, veremos cómo funciona el motor paso a paso de tipo híbrido. Es decir, la tipología de motor más usada a día de hoy, que combina las características del motor paso a paso con imanes permanentes con aquellas del de reluctancia variable.