Los motores producen par y rotación a través de la interacción de los campos magnéticos en el rotor y el estator. En un motor ideal, con componentes mecánicos que están perfectamente mecanizados y ensamblados y campos eléctricos que se construyen y descomponen instantáneamente, la salida de par sería perfectamente suave, sin variaciones. Pero en el mundo real, hay una variedad de factores que hacen que la producción de torque sea inconsistente, aunque solo sea por una pequeña cantidad. Esta fluctuación periódica en el par de salida de un motor energizado se conoce como ondulación de par.

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

En aplicaciones de movimiento lineal, el efecto principal de la ondulación de torque es que hace que el movimiento sea inconsistente. Y debido a que se requiere el par motor para acelerar un eje a una velocidad especificada, el ondulación de torque puede causar la ondulación de velocidad o el movimiento "cecina". En aplicaciones como el mecanizado y la dispensación, este movimiento inconsistente puede tener un efecto significativo en el proceso o el producto final, como las variaciones visibles en los patrones de mecanizado o en el grosor de los adhesivos dispensados. En otras aplicaciones, como Pick and Place, la ondulación de torque y la suavidad del movimiento pueden no ser un problema de rendimiento crítico. Es decir, a menos que la rugosidad sea lo suficientemente severa como para causar vibraciones o ruido audible, especialmente si las vibraciones excitan las 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 de motores y par de cocción

Los motores que usan imanes permanentes en sus rotores, como motores de CC sin escobillas, motores paso a paso y motores de CA síncronos, experimentan un fenómeno conocido como engranaje o par de engranajes. El par de engranajes (a menudo denominado par de detención en el contexto de motores paso a paso) es causado por la atracción del rotor y los dientes del estator en ciertas posiciones del rotor.

Aunque típicamente se asocia con las "muescas" que se pueden sentir cuando un motor sin potencia se gira a mano, el par de engranaje también está presente cuando el motor está alimentado, en cuyo caso contribuye a la ondulación de torque del motor, especialmente durante la operación de velocidad lenta.

Hay formas de mitigar el torque de engranaje y la producción de torque desigual que resulta de él, optimizando la cantidad de postes y ranuras magnéticas, y sesgando o moldeando los imanes y ranuras para crear superposición de una posición de detención a la siguiente. Y un tipo más nuevo de motor de CC sin escobillas, el diseño sin ranura o sin núcleo, elimina el torque de engranaje (aunque no la ondulación de torque) mediante el uso de un núcleo de estator de la herida, por lo que no hay dientes en el estator para crear fuerzas periódicas atractivas y repulsivas con los imanes del rotor.
Conmutación del motor y ondulación de torque

DC Magnet sin pincel permanente (BLDC) y motores de CA síncronos a menudo se diferencian por la forma en que sus estatores son heridos y el método de conmutación que usan. Los motores de CA sincrónicos de imán permanente tienen estatores de heridas sinusoidalmente y usan la conmutación sinusoidal. Esto significa que la corriente al motor se controla continuamente, por lo que la salida de par permanece muy constante con la ondulación de bajo par.

Para las aplicaciones de control de movimiento, los motores de AC por magnet permanente (PMAC) pueden usar un método de control más avanzado conocido como control orientado al campo (FOC). Con el control orientado al campo, la corriente en cada devanado se mide y se controla de forma independiente, por lo que la ondulación de torque se reduce aún más. Con este método, el ancho de banda del bucle de control actual y la resolución del dispositivo de retroalimentación también afectan la calidad de la producción de par y la cantidad de ondulación de torque. Y los algoritmos avanzados de Servo Drive pueden reducir aún más o incluso eliminar la ondulación de torque para aplicaciones extremadamente sensibles.

A diferencia de los motores PMAC, los motores DC sin escobillas tienen estatores de heridas trapezoidalmente y típicamente usan conmutación trapezoidal. Con la conmutación trapezoidal, tres sensores de pasillo 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. Pero la corriente en los devanadas no puede aumentar (o caer) instantáneamente debido a la inductancia de los devanados, por lo que se producen variaciones de par en cada paso o cada 60 grados eléctricos.

Debido a que la frecuencia de la ondulación de par es proporcional a la velocidad de rotación del motor, a velocidades más altas, el motor y la inercia de carga pueden servir para suavizar los efectos de este par inconsistente. Los métodos mecánicos para reducir la ondulación de torque en los motores BLDC incluyen aumentar el número de devanados en el estator o el número de polos en el rotor. Y los motores BLDC, como los motores PMAC, pueden usar control sinusoidal o incluso un control orientado al campo para mejorar la suavidad de la producción de par, aunque estos métodos aumentan el costo y la complejidad del sistema.