Los motores generan par y rotación mediante la interacción de los campos magnéticos en el rotor y el estator. En un motor ideal, con componentes mecánicos perfectamente mecanizados y ensamblados, y campos eléctricos que aumentan y disminuyen instantáneamente, la salida de par sería perfectamente uniforme, sin variaciones. Sin embargo, en la práctica, diversos factores provocan que la salida de par sea inconsistente, aunque sea mínima. Esta fluctuación periódica del par de salida de un motor energizado se conoce como ondulación del par.

Matemáticamente, la ondulación de par se define como la diferencia entre el par máximo y mínimo producido en una revolución mecánica del motor, dividido por el par promedio producido en una revolución, expresado como porcentaje.

En aplicaciones de movimiento lineal, el principal efecto de la ondulación del par es que provoca que el movimiento sea inconsistente. Dado que se requiere par motor para acelerar un eje a una velocidad específica, la ondulación del par puede causar ondulación de velocidad o movimiento brusco. En aplicaciones como el mecanizado y la dosificación, este movimiento inconsistente puede tener un efecto significativo en el proceso o el producto final, como variaciones visibles en los patrones de mecanizado o en el espesor de los adhesivos aplicados. En otras aplicaciones, como la selección y colocación, la ondulación del par y la suavidad del movimiento pueden no ser un problema crítico de rendimiento. Es decir, a menos que la rugosidad sea lo suficientemente grave como para causar vibraciones o ruido audible, especialmente si las vibraciones generan resonancias en otras partes del sistema.

La cantidad de ondulación de torque que produce un motor depende de dos factores principales: la construcción del motor y su método de control.
Construcción del motor y par de retención

Los motores que utilizan imanes permanentes en sus rotores, como los motores de CC sin escobillas, los motores paso a paso y los motores de CA síncronos, experimentan un fenómeno conocido como cogging o par de cogging. El par de cogging (a menudo denominado par de retención en el contexto de los motores paso a paso) se produce por la atracción entre los dientes del rotor y el estator en ciertas posiciones del rotor.

Aunque generalmente se asocia con las “muescas” que se pueden sentir cuando se gira con la mano un motor sin alimentación, el torque dentado también está presente cuando el motor recibe alimentación, en cuyo caso contribuye a la ondulación del torque del motor, especialmente durante el funcionamiento a baja velocidad.

Existen maneras de mitigar el par de cogging y la producción desigual de par resultante: optimizando el número de polos y ranuras magnéticas, e inclinando o moldeando los imanes y las ranuras para crear solapamiento entre las posiciones de retención. Un nuevo tipo de motor de CC sin escobillas, el diseño sin ranuras o sin núcleo, elimina el par de cogging (aunque no la ondulación del par) mediante un núcleo de estator bobinado, de modo que no hay dientes en el estator que generen fuerzas periódicas de atracción y repulsión con los imanes del rotor.
Conmutación del motor y ondulación del par

Los motores de CC sin escobillas de imán permanente (BLDC) y los motores de CA síncronos se diferencian a menudo por el bobinado de sus estatores y el método de conmutación que utilizan. Los motores de CA síncronos de imán permanente tienen estatores de bobinado sinusoidal y utilizan conmutación sinusoidal. Esto significa que la corriente que llega al motor se controla continuamente, por lo que el par de salida se mantiene muy constante con una baja ondulación del par.

Para aplicaciones de control de movimiento, los motores de CA de imán permanente (PMAC) pueden utilizar un método de control más avanzado, conocido como control orientado al campo (FOC). Con este control, la corriente en cada devanado se mide y controla de forma independiente, lo que reduce aún más la ondulación del par. Con este método, el ancho de banda del bucle de control de corriente y la resolución del dispositivo de retroalimentación también afectan la calidad de la generación de par y la cantidad de ondulación. Además, los algoritmos avanzados de servoaccionamiento pueden reducir aún más o incluso eliminar la ondulación del par en aplicaciones extremadamente sensibles.

A diferencia de los motores PMAC, los motores de CC sin escobillas tienen estatores de bobinado trapezoidal y suelen utilizar conmutación trapezoidal. Con la conmutación trapezoidal, tres sensores Hall proporcionan información sobre la posición del rotor cada 60 grados eléctricos. Esto significa que la corriente se aplica a los devanados en una forma de onda cuadrada, con seis "pasos" por ciclo eléctrico del motor. Sin embargo, la corriente en los devanados no puede aumentar (ni disminuir) instantáneamente debido a su inductancia, por lo que se producen variaciones de par en cada paso, o cada 60 grados eléctricos.

Dado que la frecuencia de la ondulación del par es proporcional a la velocidad de rotación del motor, a velocidades más altas, la inercia del motor y de la carga puede suavizar los efectos de este par inconsistente. Los métodos mecánicos para reducir la ondulación del par en motores BLDC incluyen aumentar el número de devanados en el estator o el número de polos en el rotor. Además, los motores BLDC, al igual que los motores PMAC, pueden utilizar control sinusoidal o incluso control orientado al campo para mejorar la suavidad de la generación de par, aunque estos métodos incrementan el coste y la complejidad del sistema.