Un paso a paso de imán permanente motor es un dispositivo compatible y altamente eficiente que tiene numerosas aplicaciones. Dado que el rotor está hecho de imanes permanentes, no necesita ninguna excitación externa lo que lo hace muy útil en aplicaciones como juguetes, motores pequeños, etc. Debido a sus aspectos de diseño, el ángulo de paso de cada rotación se puede diseñar fácilmente, lo que lo hace útil en aplicaciones delicadas como instrumentos médicos y estructuras aeronáuticas. Debido a su pequeño tamaño, es muy móvil y fácil de usar. Este artículo analiza una descripción general del motor paso a paso de imanes permanentes.
¿Qué es un motor paso a paso de imán permanente?
Definición: es un dispositivo de conversión de energía electromecánica, que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. En un motor paso a paso, tanto el rotor como estator los campos magnéticos se excitan de manera que la interacción del campo magnético del rotor y el campo magnético del estator produce un par. En un motor paso a paso de imán permanente, el rotor las bobinas no se excitan, en cambio, utilizamos imanes permanentes.
En los motores paso a paso convencionales, se utilizan electroimanes, que deben excitarse externamente para la creación de un campo magnético de rotor. Pero en este caso usamos imanes permanentes. Esto reduce el sistema de excitación del rotor y hace que el motor sea más compatible para su funcionamiento. Debido a la ausencia de excitación del rotor, las pérdidas también se reducen.
Construcción de motor paso a paso de imán permanente
Consta de dos partes fundamentales. La parte estacionaria también se llama estator. En el estator, los polos del estator se colocan de manera que, cuando se excitan con los devanados como se muestra en el diagrama, cada polo del estator forma un polo magnético. Si es una máquina de dos polos, entonces los polos opuestos se excitan con un devanado común conectado en serie, de modo que, cada uno de los polos opuestos del norte y del sur.
Construcción
De manera similar, los otros dos pares de polos se excitan con el devanado en serie en un ciclo, de modo que también forman un par de polos. El rotor está hecho de imanes permanentes. Hay muchos materiales como la cerámica que se pueden utilizar como imanes permanentes. Los imanes del rotor están conectados a un eje externo, de modo que, al girar, proporciona la salida mecánica.
Principio del motor paso a paso
El principio de funcionamiento del motor paso a paso es similar al de un motor convencional. Funciona según el principio de la ley de fuerza de Lorentz. Según el cual, siempre que un conductor portador de corriente se coloca en un campo magnético, experimenta una fuerza, debido a la interacción de flujos.
El flujo que interactúa es el flujo magnético del estator y el flujo magnético del rotor. El flujo magnético del estator se crea debido a excitaciones externas y el flujo magnético del rotor se crea debido a los imanes permanentes. También debe tenerse en cuenta que la dirección del motor se rige por la regla de la mano izquierda de Fleming.
Funcionamiento del motor paso a paso de imán permanente
El motor paso a paso de imán permanente en funcionamiento se puede explicar en los siguientes modos
Modo de trabajo 1
Modo 1 - En este modo, la fase A de los polos del estator se excita junto con el devanado en serie para crear dos pares de polos magnéticos. Cabe señalar que, en este modo, la fase B no se excita en absoluto. Cuando se excita la fase A, forma el polo norte y sur. En este momento, los polos magnéticos del rotor son atraídos por los polos magnéticos del estator.
Modo 2 - En este modo, la fase B de los polos del estator se excita junto con el devanado en serie para crear dos pares de polos magnéticos. Cabe señalar que, en este modo, la fase A no se excita en absoluto. Cuando se excita la fase B, forma el polo norte y sur. En este momento, los polos magnéticos del rotor son atraídos por los polos magnéticos del estator. Lo que hace que el rotor gire en el sentido de las agujas del reloj desde el Modo 1.
Modo de trabajo 2
Modo 3 - Nuevamente en este modo, la fase A de los polos del estator se excita junto con el devanado en serie para crear dos pares de polos magnéticos. Cabe señalar que, en este modo, la fase B no se excita en absoluto. Cuando se excita la fase A, forma el polo norte y sur. En este momento, los polos magnéticos del rotor son atraídos por los polos magnéticos del estator. Hace que el rotor gire en el sentido de las agujas del reloj desde el modo 2.
Modo 4 - Nuevamente en este modo, la fase B de los polos del estator se excitan junto con el devanado en serie para crear dos pares de polos magnéticos. Cabe señalar que, en este modo, la fase A no se excita en absoluto. Cuando se excita la fase B, forma el polo norte y sur. En este momento, los polos magnéticos del rotor son atraídos por los polos magnéticos del estator. Lo que hace que el rotor gire en el sentido de las agujas del reloj desde el Modo 3.
De esta manera, el rotor realiza una revolución completa del modo 1 al modo 4.
Ventajas y desventajas del motor paso a paso
los ventajas de un paso a paso de imán permanente motor son
- Es compacto y de tamaño pequeño, lo que lo hace útil en muchas aplicaciones.
- Debido a la ausencia de excitación externa, las pérdidas son menores
- Debido a la ausencia de cualquier excitación externa, el mantenimiento es menor.
- Se puede conectar al circuito externo, para controlar la velocidad del motor.
- Se pueden usar sensores para ubicar los devanados del rotor
- Se puede operar en una amplia gama de velocidades y pares.
- Control preciso
los desventajas de un motor paso a paso de imán permanente son
- Debido a las limitaciones del imán permanente, no se puede utilizar para aplicaciones de alta potencia.
- Esfuerzo de torsión producido es limitado
- La vida de un imán permanente es limitada.
Aplicaciones
los aplicaciones de un motor paso a paso de imán permanente son
- Industria aeronáutica
- Robótica
- Juguetes
- Fabricación
- Industria de control
- Molinos e impresión
Por lo tanto, hemos visto el principio de funcionamiento, los aspectos constructivos y las aplicaciones del paso a paso de imán permanente motor. Cabe señalar qué materiales magnéticos se utilizan para mejorar el rendimiento de estos motores y cómo controlar el ángulo de paso de la máquina.
