Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

442 CAPÍTULO 9 Motores monofásicos y de uso especial
A menudo, los motores de avance paso a paso de reluctancia se fabrican con un devanado del
estator de cuatro fases en lugar del devanado del estator trifásico que se describió previamente.
Un devanado del estator de cuatro fases reduce los pasos entre pulsos de 60 grados eléctricos a 45
grados eléctricos. Como se mencionó con anterioridad, el par de un motor de inducción varía con
sen 2d, por lo que el par de reluctancia entre los pasos será el máximo para un ángulo de 45°. Por lo
tanto, un motor de avance paso a paso de reluctancia puede producir más par con un devanado del
estator de cuatro fases que con un devanado del estator trifásico.
Se puede generalizar la ecuación (9-20) para aplicarla a todos los motores de avance paso a
paso, sin importar el número de fases en los devanados del estator. En general, si un estator tiene N
fases, ese motor requiere 2N pulsos por revolución eléctrica. Por lo tanto, la relación entre la velocidad
del motor en revoluciones por minuto y el número de pulsos por minuto es
n m
1
NP n pulsos (9-21)
Los motores de avance paso a paso son muy útiles en sistemas de control y posicionamiento
porque la computadora que realiza el control puede saber tanto la velocidad como la posición exacta
del motor sin necesidad de tener información de retroalimentación proveniente del eje del motor.
Por ejemplo, si el sistema de control manda 1 200 pulsos por minuto al motor de avance paso a paso
de dos polos que se muestra en la figura 9-38, la velocidad del motor será exactamente
1
n m
3P n pulsos
(9-20)
1
(1 200 pulsos min)
3(2 polos)
200 r min
Además, si se conoce la posición inicial del eje, la computadora puede determinar el ángulo exacto
del eje del rotor en cualquier momento contando el número total de pulsos que ha mandado a la
unidad de control del motor de avance paso a paso.
EJEMPLO 9-2
Un motor de avance paso a paso de imán permanente trifásico que se requiere para una aplicación específica
debe ser apto para controlar la posición de un eje en pasos de 7.5° así como de operar a velocidades
de hasta 300 r/min.
a) ¿Cuántos polos debe tener?
b) ¿A qué velocidad se deben recibir los pulsos de control en la unidad de control del motor para operarlo
a 300 r/min?
Solución
a) En un motor de avance paso a paso trifásico cada pulso avanza 60 grados eléctricos la posición del rotor.
Este avance debe corresponder a 7.5 grados mecánicos. Si se utiliza la ecuación (9-18) se obtiene
P 2 e m
2 60°
7.5°
16 polos
b) Si se obtiene el valor de n pulsos por medio de la ecuación (9-21) se tiene
n pulsos
NPn m
(3 fases)(16 polos)(300 r/min)
240 pulsos/s