Motor paso a paso vs servomotor: diferencia y comparación

Puntos clave

1. Mecanismo de control: Los motores paso a paso se controlan mediante el envío de pulsos digitales, lo que hace que giren en un ángulo fijo por paso. Por el contrario, los servomotores utilizan un sistema de control de circuito cerrado con retroalimentación para ajustar su posición en función de las posiciones deseadas y reales de forma continua.
2. Precisión de movimiento: Los motores paso a paso ofrecen una precisión de posicionamiento precisa en incrementos discretos debido a sus ángulos de paso fijos, mientras que los servomotores proporcionan una mayor precisión y estabilidad general a través de su sistema de control de bucle cerrado.
3. Par y velocidad: Los motores paso a paso proporcionan un par de retención alto, pero es posible que no generen un par alto a velocidades más altas. Por el contrario, los servomotores ofrecen un alto par incluso a altas velocidades, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren cambios rápidos de dirección o velocidad.

¿Qué es un motor paso a paso?

Un motor paso a paso es un motor eléctrico. Su función es convertir pulsos eléctricos en movimiento mecánico preciso. Se mueve con pasos precisos, lo que lleva a su nombre, paso a paso. Viene con un buen par a baja velocidad. Tiene un tamaño compacto y también es económico.

Ofrece menos torque a alta velocidad, y eso puede representar una deficiencia. Opera en un circuito abierto y tiene un ciclo de trabajo limitado. Sin embargo, su principal ventaja es su capacidad para mantener un control de posición preciso sin retroalimentación externa.

Está hecho con múltiples bobinas organizadas en un patrón específico. Estas bobinas se energizan con pulsos eléctricos para generar campos magnéticos. Los pulsos eléctricos se entregan dentro de una secuencia particular, por lo que el motor se mueve en una dirección fija.

Sin embargo, también puede ocurrir un "paso perdido" si la carga excede la capacidad determinada o si los pulsos de entrada son demasiado rápidos. Estos motores se utilizan en impresoras 3D, robótica, máquinas CNC y sistemas de automatización.

¿Qué es un servomotor?

Es todo lo contrario a un motor paso a paso. Mientras que los motores paso a paso se mueven con pasos determinados, los servomotores pueden girar constantemente y controlar con precisión la posición angular.

Está hecho con un rotor, bobinas y un sistema de control para un dispositivo de retroalimentación de posición. Siempre viene con un mecanismo de retroalimentación, que es bastante costoso. Está repleto de varias funciones y tiene un par de alta velocidad.

Sin embargo, también presenta algunas deficiencias, como requerir ajustes y trabajar únicamente con retroalimentación, y no es económico ya que el costo es mayor. Estos motores vienen en diferentes tamaños y se utilizan en máquinas CNC, sistemas aeroespaciales y robótica.

Como sistema de circuito cerrado, estos motores pueden mantener una posición precisa incluso bajo perturbaciones o exceso de carga. También reacciona rápidamente a los cambios en la señal de control.

Diferencia entre motor paso a paso y servomotor

1. Los motores paso a paso se regulan mediante un control de bucle abierto, mientras que los servomotores tienen un control de bucle cerrado.
2. Los servomotores son más rápidos que los motores paso a paso. Los servomotores son capaces de acelerar la velocidad y el ritmo y ofrecen movimientos precisos que también son rápidos.
3. Cuando se trata de gastos, los motores paso a paso cuestan menos que los servomotores. La razón detrás de esto es que los motores paso a paso no necesitan un mecanismo de retroalimentación, pero los servomotores no pueden funcionar sin uno.
4. El circuito de control es menos complejo para los motores paso a paso; sin embargo, los servomotores son más complejos.
5. Los motores paso a paso entregan más torque a bajas velocidades, pero en el caso de los servomotores, se obtiene más torque a altas velocidades.
6. Los motores paso a paso se mueven en incrementos pequeños y precisos y, como resultado, son más precisos que los servomotores.

Comparación entre motor paso a paso y servomotor

Parámetro de comparación	Motores paso a paso	Servomotores
Tipo de control	Tiene control de lazo abierto.	Tiene control de circuito cerrado.
Modo de movimiento	Se mueve en pasos discretos.	Operaba con rotación continua.
Velocidad,	Su rango de velocidad es limitado y no puede ir más allá.	Viene con una amplia gama de velocidades.
Tipo de aplicacion	Está destinado a ser utilizado en aplicaciones estáticas.	Está destinado a ser utilizado en aplicaciones dinámicas.
Eficiencia energetica	Es menos eficiente energéticamente.	Es más eficiente energéticamente.
Mantenimiento	No requiere mucho mantenimiento.	Sus engranajes necesitan un mantenimiento regular para su correcto funcionamiento.
Gasto	Cuesta menos.	Es más costoso en comparación.

Referencias

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667015362133
2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=0m8NTozFZL8C&oi=fnd&pg=PA1&dq=Difference+Between+Stepper+Motor+and+Servo+Motor&ots=MFfZQisIG4&sig=-Rhql1pXi9Bvs4y-BMUz9jLR7-U

Última actualización: 13 julio, 2023