Por qué los motores paso a paso de lazo abierto pierden pasos
- Carga excesiva: Si un par de carga aplicado de forma repentina supera el par de salida del motor, el motor no puede girar, pero el driver continúa enviando pulsos. Esto provoca que la posición real se retrase respecto a la posición comandada.
- Velocidad demasiado elevada: A medida que el motor gira a mayores velocidades, su par disponible disminuye. Si la aceleración es demasiado agresiva o la velocidad supera la capacidad del motor, el rotor puede no ser capaz de seguir la frecuencia de los pulsos, lo que da lugar a pérdida de pasos.
- Resonancia: Los motores paso a paso son propensos a la resonancia en determinados rangos de velocidad media, lo que provoca un funcionamiento inestable que también puede causar pérdida de pasos.
Cómo los motores paso a paso de lazo cerrado evitan la pérdida de pasos
- Monitorización en tiempo real: Un encoder montado en el eje trasero del motor monitoriza continuamente la posición real del rotor y envía esta información de vuelta al driver.
- Comparación y corrección de errores: El algoritmo de control del driver compara constantemente la posición comandada con la posición real proporcionada por la retroalimentación.
- Ajuste dinámico:
- Si la posición real se retrasa respecto a la posición comandada (lo que indica una pérdida de pasos inminente o ya producida), el driver ajusta dinámicamente la corriente de fase y el ángulo de conmutación para aumentar el par de salida, forzando al motor a "recuperar el retraso" hasta que ambas posiciones coincidan.
- Si la posición real se adelanta a la posición comandada (menos habitual, pero posible), el driver reduce la corriente para aplicar un par de frenado.
- Si la carga aumenta de forma repentina, el encoder detecta inmediatamente la deceleración o el retraso posicional, y el driver responde aumentando el par para superar la carga repentina.
El principio por el que los motores paso a paso de lazo cerrado pueden evitar la pérdida de pasos reside en la capacidad de su sistema de control de lazo cerrado para monitorizar y corregir en tiempo real los errores de velocidad y posición. Siempre que el par disponible del motor supere el requisito de carga, el sistema de lazo cerrado monitoriza continuamente la velocidad y la posición mediante el encoder e indica al driver que corrija cualquier desviación, garantizando que el motor alcance la posición objetivo con precisión.
Nota importante: Si el par requerido supera la salida máxima del motor, o si se produce un fallo en la transmisión mecánica, el motor puede seguir perdiendo pasos o bloquearse. En estos casos, el driver normalmente activará una alarma o entrará en estado de protección.
Ejemplo
Si se comandan 1.000 pulsos pero el encoder detecta que el rotor no ha alcanzado la posición objetivo, el driver ajusta dinámicamente la corriente de fase y la conmutación para corregir el error posicional. Sin embargo, esta corrección solo es efectiva cuando el motor dispone de suficiente reserva de par para superar la carga. (Nota: La compensación de lazo cerrado está diseñada para la corrección posicional fina; no puede superar una insuficiencia de par fundamental ni fallos mecánicos. Asegúrese siempre de que el motor esté correctamente dimensionado para la aplicación.)