La clave está en añadir rotores y estatores apilados, pero tendrás que conformarte con un motor físicamente más largo.

Los motores paso a paso proporcionan un control de posición preciso sin necesidad de retroalimentación, a diferencia de los sistemas de control de lazo abierto tradicionales. El eje de un motor paso a paso normalmente realiza movimientos angulares discretos de magnitud prácticamente uniforme cuando se alimenta con corriente continua. Un pulso digital provoca un incremento en el movimiento angular del motor. A medida que aumentan los pulsos digitales, el motor gira. Un número específico de pulsos permite que el motor alcance una posición exacta.

Los motores paso a paso son la tecnología preferida para muchas aplicaciones de control de movimiento debido a su funcionamiento sencillo, excelente posicionamiento y bajo costo. Cuando se utilizan como dispositivos de lazo abierto, los motores paso a paso son ideales para aplicaciones con velocidades bajas, cargas bien definidas y movimientos repetitivos. SH: Tamaños de bastidor

La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) estableció la estandarización del tamaño de la carcasa para facilitar la elección del motor adecuado. Los motores paso a paso se clasifican según su tamaño, como "tamaño 11" o "tamaño 23". Los números de tamaño de carcasa indican las dimensiones de la placa frontal del motor. Por ejemplo, un motor paso a paso de tamaño 11 tiene una placa frontal de 1,1 × 1,1 pulgadas, mientras que la de un motor paso a paso de tamaño 23 mide aproximadamente 2,3 × 2,3 pulgadas (56,4 × 56,4 mm).

Las normas NEMA permiten a los usuarios cambiar de fabricante de motor paso a paso sin tener que modificar significativamente los soportes, acoplamientos y demás componentes de montaje. Sin embargo, dos motores con el mismo tamaño NEMA, pero de fabricantes diferentes, pueden presentar algunas diferencias. La longitud del eje y la presencia de una superficie plana para tornillos de fijación varían entre los distintos proveedores. Las normas NEMA tampoco especifican características eléctricas como el número de cables conductores o la impedancia del bobinado. Considere detenidamente todas las especificaciones antes de adquirir motores paso a paso de un fabricante diferente.

Los motores paso a paso de tamaños 8, 11 y 14 son ideales para aplicaciones donde el espacio es limitado, 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 con frecuencia 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 par que los de menor tamaño. Si bien 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 dentro de un tamaño de carcasa determinado incrementando la longitud del motor. Para construir un motor paso a paso con mayor par, se apilan varias secciones de rotor y estator, lo que resulta en una mayor 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 apilamiento en los motores de tamaño 17 se puede observar en la imagen adjunta.

La tabla muestra las especificaciones típicas de par de retención (en Newton-metros) para motores de diferentes tamaños de carcasa y longitudes de apilamiento. Las distintas longitudes de apilamiento dentro de un mismo tamaño de carcasa ofrecen a los ingenieros flexibilidad a la hora de seleccionar motores para una aplicación. En ocasiones, se dispone de espacio para un motor más largo, y en otras, resulta ventajoso utilizar un motor más corto con una carcasa de mayor tamaño.

Los motores paso a paso de par ultra alto son otra forma de aumentar eficazmente el par dentro de un tamaño de carcasa determinado. Pueden incrementar el par de retención entre un 25 % y un 45 % en un motor paso a paso del mismo tamaño que un motor convencional. Por lo tanto, los motores paso a paso de par ultra alto evitan la necesidad de especificar carcasas de mayor tamaño para obtener el par suficiente para una aplicación.

Un diseño magnético mejorado permite que estos motores paso a paso generen un mayor par motor gracias a la variación en la permeabilidad magnética creada por los dientes del rotor y del 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 generar un par de retención de 5,9 Nm. La versión de par ultra alto del mismo motor genera hasta 9 Nm de par de retención. Para que un motor convencional alcanzara este mismo valor de par, se necesitaría un motor un 31 % más largo.

Si bien el par y la velocidad del motor son factores cruciales para seleccionar el mejor motor paso a paso para una aplicación, no subestime la importancia del tamaño, la longitud y el tipo de carcasa. Un motor demasiado grande puede suponer un gasto innecesario o generar demasiado calor. Un motor demasiado pequeño puede no proporcionar el par suficiente para un control de movimiento fiable. Considere la longitud del conjunto y los diseños de motores de par ultra alto para aumentar el par cuando no sea factible utilizar una carcasa de mayor tamaño. Y ante cualquier duda, siempre es recomendable consultar con su proveedor de motores para determinar las mejores opciones para su aplicación.