Servomotor o motor de pasos

Esta es una pregunta común al seleccionar motores. ¿Debo seleccionar un motor por pasos o un servomotor? La respuesta depende de cada aplicación. Hay varios factores que deben evaluarse antes de decidir qué tipo utilizar. Estos factores incluyen velocidad, par, bucle abierto o cerrado, resolución, precio y mantenimiento.

La velocidad es uno de los criterios más importantes a tener en cuenta al elegir entre servo y por pasos. Hay una relación inversa entre velocidad y par en los motores por pasos. Cuando la velocidad se incrementa, el par decrece. Los motores servo tienen un par constante hasta la velocidad nominal. Como criterio general, por encima de 1000 rpm, debe seleccionarse servo. Si la velocidad está por debajo de 500 rpm, los motores por pasos son una buena elección porque producen un par más alto que el servomotor de tamaño equivalente. Los servomotores tienen la capacidad de producir un par pico en cortos periodos de tiempo que es hasta 8 veces su par nominal continuo. Esto es particularmente útil cuando la resistencia del movimiento no es constante. Los motores por pasos no tienen esta capacidad.

Otro parámetro importante es bucle abierto contra bucle cerrado. Los motores por pasos son de bucle abierto (hay algunos en bucle cerrado pero su precio para el mismo servicio es el mismo o mayor que los servos). Los servos deben ser en bucle cerrado. El bucle es un enlace de retroalimentación que controla que el motor tenga esté trabajando correctamente. En algunos casos que requieren la alta velocidad, alta aceleración o aplicaciones críticas, el bucle cerrado es importante. Esto ocurre por ejemplo cuando se trabaja con accesorios caros en los que los fallos no son aceptables.

La resolución es el paso más pequeño al que puede moverse un motor. Los motores por pasos tienen 200 pasos por revolución. El driver/amplificador puede configurarse a medio paso del motor (400 pasos/rev) o incluso micro pasos (ej. 1600 pasos/rev y hasta 25000 pasos/rev). La resolución del servomotor se basa en un codificador con valores típicos 500, 1000, 2000 pasos/rev. Si usamos un codificador de cuadratura, la resolución se multiplica por cuatro.

Respecto al precio, la diferencia se ha ido reduciendo en los últimos años pero aún así los motores por pasos tienden a ser un 10-20 % más baratos que los sistemas servo.

Respecto al mantenimiento, los motores por pasos no tienen escobilla y por tanto no necesitan mantenimiento. Los servos necesitan que sus escobillas se cambien periódicamente. Para evitar esto pueden usarse servomotores sin escobillas.