​Fallos comunes del motor paso a paso lineal

1.Definición
El motor paso a paso lineal es un actuador electromecánico de posicionamiento que integra la estructura de un motor paso a paso híbrido con un mecanismo de conversión de movimiento rectilíneo en un único cuerpo compacto. A diferencia de las soluciones discretas formadas por un motor rotativo + husillo + guía, este dispositivo transforma directamente los pulsos eléctricos de control en desplazamientos lineales discretos, sin necesidad de acoplamientos ni elementos de transmisión intermedios.
Motor paso a paso lineal Nema 23, bipolar externo 1,8 grados 1,3 Nm 3,0A 3,3V, tornillo de revolución de plomo 150mm
2.Tipos de motores paso a paso lineales
1.Motor de reluctancia variable:Es el tipo de construcción más simple. El rotor está fabricado con un material magnético blando dentado, sin imanes permanentes. Cuando los devanados no están energizados, no existe atracción entre el rotor y el estátor, por lo que estos motores no generan par de retención (detent torque).
2.Motor de imán permanente:El rotor está compuesto por imanes permanentes magnetizados axialmente, con polos norte y sur alternados. El estátor consiste en dos bobinas contenidas en carcasas de hierro dulce con dientes en el interior. El ángulo de paso típico es de 3,6° (100 pasos por revolución), aunque existen modelos de 1,8°.
3.Motor híbrido:Combina los principios del motor de imán permanente y del de reluctancia variable. El rotor consta de dos secciones o copas con un imán permanente entre ellas, magnetizadas axialmente con polaridades opuestas, y con dientes desfasados radialmente. El estátor también es dentado.

3.Ventajas innovadoras del motor paso a paso lineal
1.Conversión directa de energía sin intermediación mecánica:La arquitectura del motor paso a paso lineal elimina los mecanismos de conversión rotación-traslación que en los sistemas convencionales introducen holgura, fricción y compliance adicional. Esta conversión directa de energía eléctrica en movimiento lineal minimiza las pérdidas energéticas por fricción mecánica y simplifica la cadena cinemática.
2.Control en lazo cerrado y precisión micrométrica:La integración de sistemas de control en lazo cerrado con realimentación de encoder ha transformado la precisión de los motores paso a paso lineales. Los sistemas de control totalmente cerrados utilizan encoders de alta resolución para corregir errores de posición en tiempo real.
3.Miniaturización extrema y motores flexibles:La aplicación de tecnologías de fabricación avanzada ha permitido el desarrollo de motores paso a paso lineales flexibles con deslizadores fabricados a partir de placas de circuito impreso flexibles de tan solo 0,1 mm de espesor. 
4.Eficiencia energética superior y operación bajo demanda:La eficiencia energética de los motores paso a paso lineales híbridos supera a la de otras tecnologías lineales. Mientras que los motores de tipo can stack presentan una eficiencia media de aproximadamente el 25 %, los motores híbridos alcanzan eficiencias del 65 %, debido a sus menores pérdidas en el hierro y a un entrehierro rotor-estator más reducido.
5.Alto par a bajas velocidades y eliminación de reductores:Los motores paso a paso lineales ofrecen un par elevado incluso a bajas velocidades, lo que permite accionar cargas directamente sin necesidad de reductores adicionales. Esta capacidad reduce la complejidad del sistema, el número de componentes y los requisitos de mantenimiento.
6.Control determinista y simplificación de la puesta en marcha:La operación en lazo abierto de los motores paso a paso lineales proporciona un control determinista de la posición. Esta simplicidad de control reduce el tiempo de puesta en marcha y elimina la complejidad de la sintonización de ganancias.
7.Integración estructural y reducción de la huella de instalación:La integración del motor paso a paso lineal en módulos lineales compactos reduce significativamente el espacio de instalación.  
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4.Fallos comunes del motor paso a paso lineal
1.Pérdida de sincronismo por demanda de par superior a la curva par-velocidad:En configuraciones de lazo abierto, el rotor del motor paso a paso lineal debe completar un ángulo definido por cada pulso de consigna. Si la suma del par resistente de la carga y del par de aceleración supera el par electromagnético disponible a una velocidad determinada, el rotor no alcanza la posición angular ordenada y se produce un deslizamiento acumulado.
2.Resonancia mecánica de baja frecuencia y oscilación del rotor:El conjunto formado por el rotor, el husillo y la carga acoplada presenta una frecuencia natural de oscilación torsional situada habitualmente entre uno y cinco pasos completos por segundo. Cuando la frecuencia de conmutación de fases coincide con esa frecuencia natural o con sus armónicos, el rotor entra en oscilación angular de gran amplitud.
3.Degradación térmica del aislamiento del devanado y desmagnetización parcial de los imanes:La operación sostenida con corriente de fase próxima o igual a la nominal eleva la temperatura del cobre. El esmalte aislante de los conductores sufre una pérdida progresiva de rigidez dieléctrica cuando se supera la clase térmica del material, lo que acelera la aparición de cortocircuitos entre espiras.
4.Desgaste por fricción en el husillo y en la tuerca, con aparición de juego axial:En los motores paso a paso lineales que integran un husillo de avance, el movimiento lineal se obtiene por contacto deslizante entre los flancos de la rosca del husillo y la tuerca. La repetición de ciclos con inversión de sentido, la presencia de partículas abrasivas y la lubricación insuficiente provocan un desgaste progresivo de los flancos.
5.Fatiga de los rodamientos de apoyo del husillo por cargas axiales y radiales combinadas:Los rodamientos que soportan el husillo deben absorber el empuje axial producido por la carga útil y las fuerzas de inercia, así como las cargas radiales derivadas de desalineaciones o montajes imperfectos.
6.Fallo de la etapa de potencia del controlador por sobrecorriente transitoria o tensión inversa:El driver entrega corriente a las fases del motor mediante transistores de potencia. En condiciones de bloqueo del rotor o de carga excesiva, la corriente de fase se mantiene en su valor máximo y la disipación en el semiconductor aumenta de forma considerable.

Fuente:https://www.tumblr.com/bordenstepper/825367310916321280/fallos-comunes-del-motor-paso-a-paso-lineal