La clave es agregar rotores y estatores apilados, pero debes vivir con un motor físicamente más largo.

Los motores paso a paso proporcionan un control de posición preciso sin necesidad de retroalimentación, tradicionalmente en esquemas de control de bucle abierto. El eje de un motor paso a paso normalmente realiza movimientos angulares discretos de magnitud esencialmente uniforme cuando es impulsado por una fuente de alimentación de CC. Un pulso digital provoca un incremento de movimiento angular para el motor paso a paso. A medida que aumentan los pulsos digitales, el motor paso a paso gira. Un número específico de pulsos mueve el motor a una posición exacta.

Los motores paso a paso son la tecnología preferida para muchas aplicaciones de control de movimiento debido a su operación simplista, excelente posicionamiento y bajo costo. Cuando se operan como dispositivos de circuito abierto, los motores paso a paso son mejores en aplicaciones con velocidades más bajas, cargas bien definidas y movimientos repetitivos. SH: Tamaños de marco

La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) estableció una estandarización del tamaño del bastidor para facilitar la elección inteligente entre los diferentes tamaños de motores. Los motores paso a paso se clasifican por tamaño de estructura, como "tamaño 11" o "tamaño 23". Los números de tamaño de bastidor indican las dimensiones de la placa frontal del motor. Un motor paso a paso de tamaño 11, por ejemplo, tiene un tamaño de 1,1 × 1,1 pulgadas. placa frontal, mientras que la placa frontal de un motor paso a paso de tamaño 23 mide aproximadamente 2,3 × 2,3 pulgadas. (56,4 × 56,4 milímetros).

Los estándares NEMA permiten a los usuarios cambiar de un fabricante de motores paso a paso a otro sin tener que cambiar significativamente los soportes de montaje, acoplamientos y otros componentes de montaje. Sin embargo, dos motores con el mismo tamaño NEMA pero de diferentes fabricantes aún pueden diferir algo. La longitud del eje y la presencia de una parte plana para usar con tornillos de fijación varían entre los proveedores. Los estándares NEMA tampoco dictan características eléctricas como la cantidad de cables conductores o la impedancia del devanado. Considere todas las especificaciones detenidamente antes de comprar motores paso a paso de un fabricante diferente.

Los motores paso a paso en tamaños de bastidor 8, 11 y 14 son ideales para aplicaciones en las que el espacio es un bien escaso, como dispositivos médicos, equipos de automatización de laboratorio, impresoras, cajeros automáticos, equipos de vigilancia y electrónica de consumo. Los motores paso a paso de mayor tamaño se utilizan a menudo en aplicaciones industriales como maquinaria de embalaje, equipos de prueba y medición, maquinaria de ensamblaje, equipos de fabricación de semiconductores y equipos de manipulación de materiales.

Los motores paso a paso de mayor tamaño generan más torque que los motores de menor tamaño. Aunque aumentan el par, estos motores más grandes no siempre caben en el espacio limitado de una aplicación. Sin embargo, si la principal limitación de espacio es el diámetro del motor, los ingenieros pueden aumentar el par del motor paso a paso dentro de un tamaño de bastidor determinado aumentando la longitud del motor. Para construir un motor paso a paso con un par más alto, se "apilan" varias secciones de rotor y estator, lo que aumenta la longitud. El motor paso a paso genera más par a costa de ser más largo, pero no más ancho ni más alto. El efecto de la longitud de la pila en motores de tamaño 17 se puede ver en la imagen cercana.

El siguiente cuadro muestra las especificaciones típicas de torque de retención (en unidades de Newton-metros) para motores de diferentes tamaños de bastidor y longitudes de pila. Las diferentes longitudes de pila dentro de un tamaño de bastidor brindan a los ingenieros flexibilidad al seleccionar motores para una aplicación. A veces hay espacio disponible para un motor más largo y otras veces es ventajoso utilizar un motor más corto con un tamaño de bastidor más grande.

Los motores paso a paso de par ultraalto son otra forma de aumentar eficazmente el par dentro de un tamaño de bastidor determinado. Pueden aumentar el par de retención entre un 25 y un 45 % en un motor paso a paso de tamaño idéntico a un motor convencional. Por lo tanto, los motores paso a paso de torque ultra alto evitan la necesidad de especificar tamaños de bastidor más grandes para obtener suficiente torque para una aplicación.

Un diseño magnético mejorado permite que estos motores paso a paso produzcan un par mayor en función de la variación en la permeabilidad magnética creada por los dientes del rotor y el estator. La adición de imanes de tierras raras entre los dientes mejora la variación de la permeabilidad magnética.

Por ejemplo, un motor paso a paso convencional de tamaño 34 puede producir 5,9 Nm de par de retención. La versión de par ultraalto del mismo motor produce hasta 9 Nm de par de retención. Para que un motor convencional alcance esta misma clasificación de par, se necesitaría un motor un 31 % más largo.

Aunque el par y la velocidad del motor son factores críticos a la hora de seleccionar el mejor motor paso a paso para una aplicación, no pase por alto la importancia del tamaño, la longitud y el tipo del bastidor del motor. Un motor demasiado grande puede desperdiciar dinero o generar demasiado calor. Es posible que un motor demasiado pequeño no proporcione suficiente par para un control de movimiento confiable. Observe la longitud de la pila y los diseños de motores de torque ultra alto para aumentar el torque cuando no es factible pasar a un tamaño de bastidor más grande. Y en caso de duda, siempre es una buena idea analizar las mejores opciones para su aplicación con su proveedor de motores.