Motor paso a paso de reluctancia variable.
El motor de paso a paso de reluctancia variable aprovecha la tendencia de los campos magnéticos a buscar el camino con menor resistencia al flujo magnético.
Si nos fijamos en la representación del motor, las bobinas van alimentandose y creando campos magnéticos de manera sucesiva y el rotor construido con chapas magnéticas con baja reluctancia magnética, o baja resistencia al paso de las líneas de flujo magnético, irá orientandose de manera que minimice la resistencia al flujo magnético en cada movimiento.
Cada desplazmiento del rotor realiza un giro de 30 grados, en total 12 pasos.
Si alimentamos dos bobinas a la vez el rotor quedará en una posicón intermedia, en el instante siguiente alimentamos unicamente una bobina, en el siguiente dos, y así sucesivamente de esta forma conseguimos reducir el ángulo de giro a 15 grados y aumentamos el número de pasos a 24.
Motor paso a paso de corriente continua.
El motor paso a paso de corriente continua aprovecha la atracción magnética entre polos opuesto y la repulsión entre polos iguales para generar pequeños desplazamientos.
En la figura tenemos el típico motor paso a paso de 1,8 º de desplazamiento en cada movimiento, hemos representado el motor abriéndolo y extendido sobre un plano.
El rotor situado en el centro consiste en un imán con sus polos norte y sur del que sobresalen 50 dientes. El estator tiene dos dientes menos 48 y agrupados en bloques de 8. Es decir 8 bloques de 8 dientes.
A cada uno de estos bloques les corresponde una bobina que se alimentará con corriente continua creando los polos norte y sur variando en el tiempo.
Podemos observar en la parte superior de la figura que los dientes rojos están alimentado por bobinas que crean el polo Norte, dado que el rotor en la parte superior tiene el polo Sur los dientes de las bobinas rojas buscarán la alienación completa con los dientes del rotor. En cambio los dientes amarillos que están alimentados por la bobina creando el polo sur buscarán la desalineación completa.
En la parte inferior del rotor tenemos el polo norte y si los dientes estuvieran alienados con los de la parte superior tendríamos las fuerzas contrarias. Para solucionar este problema se desalinean los dientes en la parte inferior consiguiendo que las fuerzas en la parte superior e inferior del rotor se ejerzan en el mismo sentido.
En la parte inferior son los amarillos los que están completamente alineados y los rojos los que están completamente desalineados.
El movimiento se consigue cambiado la alimentación de las bobinas de manera que el rotor siempre busque la alienación de los dientes por atracción entre polos diferentes y repulsión entre polos similares. (Ver figura)
Paso del motor
Si nos fijamos en la figura cada paso del rotor avanza medio diente, si tenemos en cuenta que en el rotor tenemos 50 dientes y 50 huecos entre dientes el ángulo que se mueve el rotor es:
Ángulo = 360º/100/2 = 1,8 º
Funcionamiento en bucle cerrado o abierto.
El motor paso a paso gracias a la precisión de sus movimientos puede utilizarse para trabajos de robótica, además puede trabajar en bucle cerrado con un encoder que le de realimentación de su posición e incluso en lazo abierto contando el número de pasos para calcular el desplazamiento.
Hay que tener en cuenta que el funcionamiento en lazo abierto sin encoder puede ocasionar imprecisiones si el motor se salta algún paso por carga excesiva en el motor.