200 pasos no son 200 vueltas
Un motor ideal de 200 pasos completos por vuelta avanza 1.8° por orden. Con 100 órdenes por segundo produce 100/200 = 0.5 vueltas por segundo, es decir 30 rpm.
Al activar medio paso, la resolución pasa a 400 órdenes por vuelta: cada orden mueve 0.9°. Con la misma frecuencia de 100 órdenes/s, la velocidad baja a 15 rpm. Para recuperar 30 rpm necesitarías 200 órdenes/s. La tabla eléctrica tiene ocho filas, pero eso no significa que el motor complete una vuelta mecánica en ocho órdenes.
Una secuencia eléctrica que se repite
Ángulo por orden = 360° / resolución
Giro acumulado = órdenes netas × ángulo por orden
rpm = sentido × frecuencia × 60 / resolución
En paso completo se energizan dos fases: (+I,+I), (−I,+I), (−I,−I), (+I,−I). En medio paso se intercalan estados de una fase, formando ocho combinaciones. El signo indica el sentido de corriente en una bobina; cero indica bobina sin corriente. I es una magnitud de referencia, no un valor en amperios elegido por la herramienta.
La flecha izquierda representa el ángulo eléctrico del campo, calculado con atan2(B,A). El indicador derecho representa el desplazamiento mecánico respecto del estado inicial. Son magnitudes diferentes: un motor de 200 pasos completos recorre cincuenta ciclos eléctricos por vuelta mecánica.
Estados de bobina, no un controlador de potencia
Se modela un motor bipolar ideal de dos fases. N debe ser múltiplo de cuatro, entre 4 y 4000, para que las secuencias se cierren en una vuelta. Se supone que no se pierde ningún paso. No se incluyen carga, aceleración, corriente creciente en las bobinas, resonancia, microstepping ni limitación térmica.
El medio paso mostrado alterna una y dos fases con la misma magnitud I; no compensa el cambio de magnitud del campo. Un circuito real necesita un controlador de potencia adecuado. No conectes estas secuencias directamente a las bobinas desde los pines de una placa.
Cambiar N o el modo reinicia el contador. Cambiar sentido conserva la posición y revierte las próximas órdenes. «Paso anterior» deshace una orden respecto del sentido seleccionado. La animación comienza detenida y se pausa al ocultar la pestaña.
Errores frecuentes
- Confundir una fila de la tabla eléctrica con una fracción fija de vuelta mecánica.
- Duplicar la resolución y esperar conservar las rpm con la misma frecuencia.
- Interpretar +I y −I como voltajes de un pin.
- Suponer que el modelo garantiza que un motor real no pierda pasos.
Compruébalo tú
¿Cuántas órdenes de medio paso necesita un motor de 200 pasos para girar 90°?
400 × 90/360 = 100 órdenes. Cada una corresponde a 0.9°.
Si retrocedes una orden desde el estado inicial en paso completo, ¿qué fila aparece?
La cuarta fila: (+I, −I). El desplazamiento relativo es −1.8° con N = 200.
Referencia de modos de excitación: motores bipolares, Monolithic Power Systems. Los ejemplos y cálculos de esta página son propios.