Motor paso a paso

Los motores paso a paso están diseñados como un sistema de circuito abierto. Un generador de impulsos envía impulsos al circuito de secuenciación de fases. El secuenciador de fases determina qué fases deben activarse o desactivarse como se describe en la información completa de pasos y medios pasos. El secuenciador controla los FET de gran potencia que luego hacen girar el motor.

Sin embargo, con un sistema de circuito abierto, no hay verificación de posición ni forma de saber si el motor realizó el movimiento ordenado.

El método más popular para cerrar el circuito es agregar un codificador en el eje trasero de un motor de doble eje. El codificador se compone de un disco delgado con líneas. El disco pasa entre un transmisor y un receptor. Cada vez que una línea se interpone entre los dos, se emite un pulso en las líneas de señal. Estos pulsos se devuelven al controlador, que los cuenta. Por lo general, al final del movimiento, el controlador compara la cantidad de pulsos enviados al controlador con la cantidad de pulsos del codificador devueltos. Generalmente se escribe una rutina que indica que si los dos números son diferentes, entonces se compensa la diferencia. Si los números son iguales, no se ha producido ningún error y el movimiento continúa.

Este método tiene dos inconvenientes: costo (y complejidad) y respuesta. El coste adicional del codificador, junto con el aumento de la sofisticación del controlador, añaden coste al sistema. Además, dado que la corrección (si la hay) se realiza al final del movimiento, se podría agregar tiempo adicional al sistema.

Otra opción es un servosistema. Un servosistema suele ser un motor con un número bajo de polos que proporciona alta velocidad pero no tiene capacidad de posicionamiento inherente. Para convertirlo en un dispositivo de posición, se requiere retroalimentación, generalmente un codificador o resolver, y bucles de control. Básicamente, el servo se enciende y apaga hasta que el conteo del resolutor alcanza un cierto punto. Por lo tanto, el servo funciona basándose en errores. Por ejemplo, se ordena al servo que se mueva 100 revoluciones. El recuento del resolutor indica cero y el motor se enciende. Cuando el conteo del resolver llega a 100 revoluciones, el motor se apaga. Si la posición se desvía, el motor se vuelve a encender para devolverlo a su posición. La forma en que el servo responde al error depende de la configuración de ganancia. Si el ajuste de ganancia es alto, el motor responderá muy rápidamente a cualquier cambio de error. Si el ajuste de ganancia es bajo, el motor no responderá tan rápidamente a los cambios de error. Sin embargo, en cualquier configuración de ganancia de tiempo que esté involucrada, se introducen retrasos de tiempo en el sistema de control de movimiento.