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Mar 09, 2023

Microstepping un motor PCB

En los últimos 2 años [Carl Bujega] se ha hecho un nombre con sus diseños de motores de PCB. Su última aventura es convertirlo en un motor paso a paso añadiendo control de posición con microstepping.

Los motores paso a paso NEMA que la mayoría de nosotros conocemos son motores paso a paso síncronos, mientras que el diseño de [Carl] es un diseño de imán permanente. Utiliza cuatro bobinas en el estator y dos imanes permanentes en el rotor/esfera. Al variar la corriente a través de cada uno de los cuatro polos con un controlador paso a paso (microstepping), la posición del rotor debería ser teóricamente controlable con buena resolución. Desafortunadamente, esto fue más fácil decirlo que hacerlo. Logró el control de posición, pero siguió saltando pasos en ciertas posiciones.

El motor y el controlador consisten en una sola PCB flexible, para reducir el espacio entre capas y aumentar la fuerza del campo magnético de las bobinas. Sin embargo, esto creó otros problemas, ya que el eje del motor no tenía un punto de montaje sólido y la placa de circuito impreso se flexionaba cuando se energizaban las bobinas del estator. Soldar el controlador también fue un problema, ya que los cabezales de los orificios pasantes se rompían con facilidad y la PCB se abultaba mientras refluía en una placa caliente, en un caso incluso se desprendieron los componentes. [Carl] finalmente montó uno de los motores de PCB dentro de un marco impreso en 3D para restringir rígidamente todos los componentes del motor, pero aún así se saltaban pasos. ¿Alguna sugerencia para solucionar el problema? Déjalos en los comentarios a continuación.

Al igual que sus otros motores de PCB, el par es muy bajo, pero debería ser adecuado para medidores o relojes. Sería genial tener un reloj de PCB con un motor integrado en la pared del taller.

El controlador paso a paso TMC2300 [Carl] utilizado pertenece a la misma familia de controladores que permiten el paso silencioso para impresoras 3D. Hemos cubierto algunas de las aventuras de actuadores de PCB de [Carl], desde su diseño original hasta actuadores lineales y una pantalla POV flexible.

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