Diferencia Entre Motores Paso a Paso de 4, 6 y 8 Cables

Actualizado el Sep 16, 2022

Detalles del problema

Tengo un motor paso a paso  de 4,6 y 8 cables conductores disponibles para conectarlo a una unidad de paso a paso. ¿Cuál es la diferencia entre estos tipos de motores paso a paso y cómo afecta esto la forma de conectar el motor a mi unidad? 

Solución

El funcionamiento básico de cualquier motor paso a paso se basa en el uso de bobinas inductivas que empujan o jala el rotor a través de su rotación cuando están energizados. Un par de cables que provienen de un motor paso a paso corresponderán a al menos uno de estos devanados y posiblemente más dependiendo del tipo de motor.

En cada uno de los siguientes casos, también se muestra una toma de la tierra del chasis para garantizar que el motor esté correctamente referenciado a tierra.
 
  • Motores paso a paso de 4 cables
Si bien muchos motores aprovechan las configuraciones de 6 y 8 cables, la mayoría de los motores paso a paso bipolares (un devanado por fase) proporcionan cuatro cables para conectarse a los devanados del motor. En la Figura 1 se muestra un motor paso a paso básico de 4 cables. La conexión de este tipo de motor es muy sencilla, requiere la conexión de los cables Phase A y Phase A' a las salidas de fase correspondientes de su motor.
 
Figura 1: Motor paso a paso de 4 cables
  • Motores paso a paso de 6 cables
Un motor paso a paso de 6 cables es similar a una configuración de 4 cables con la función adicional de una toma común colocada entre cada extremo de cada fase, como se muestra en la Figura 2 (de la figura, note que el término fase es utilizado como Phase, en inglés). Los motores paso a paso con estas tomas centrales a menudo se denominan motores unipolares. Esta configuración de cableado es más adecuada para aplicaciones que requieren un alto par de torsión a velocidades relativamente bajas. La mayoría de las interfaces de los motores paso a paso de National Instruments no son compatibles con los motores paso a paso de 6 cables, aunque algunos motores no requieren el uso de tomas centrales y se pueden conectar normalmente como un motor de 4 cables.
 
Figura 2: Motor paso a paso de 6 cables (izquierda) Motor paso a paso de 8 cables en paralelo (derecha)
 
  • Motores paso a paso de 8 cables (8-wire)
Algunos motores también se ofrecen en configuraciones de 8 cables, lo que permite múltiples configuraciones de cableado dependiendo de si la velocidad o el par del motor es más importante. Se puede conectar un motor paso a paso de 8 cables con los devanados en serie o en paralelo . La figura 3 muestra un motor paso a paso de 8 cables con ambos devanados de cada fase conectados en serie. Esta configuración es muy similar a la configuración de 6 cables y, de manera similar, ofrece la mayor torsión por amplificador a expensas del rendimiento de alta velocidad.
 
Figura 3: Motor paso a paso de 8 cables (configuración de la serie)

También es posible conectar un motor paso a paso de 8 hilos con los devanados de cada fase conectados en paralelo, como se muestra en la Figura 4. Esta configuración permitirá un mejor funcionamiento a alta velocidad y requerirá más corriente para producir el par nominal. Este tipo de conexión a veces se conoce como cableado bipolar paralelo.
 
Figura 4: Motor paso a paso de 8 cables (configuración paralela)

Aunque todos los motores paso a paso funcionan de la misma manera básica, es importante comprender la diferencia entre cada tipo de cableado y cuándo se debe usar cada uno.