¿Qué es un motor a pasos?

Un motor a pasos (o stepper motor) convierte impulsos eléctricos en movimientos mecánicos. A diferencia de los motores DC comunes, no giran libremente, sino que avanzan en "pasos" definidos. Esto permite un control preciso sin necesidad de sensores de posición.

Tipos de motores a pasos

Los motores a pasos se clasifican en varios tipos según su estructura interna y método de operación. Conocer sus diferencias te permite elegir el adecuado para tus proyectos de automatización, robótica o control de movimiento.

• Unipolar:
  Tienen 5 o 6 cables. Cada bobina está dividida por una derivación central, lo que simplifica el control. Son fáciles de manejar pero ofrecen menor torque comparado con los bipolares.
  Uso común: Sistemas sencillos, drivers como ULN2003.
• Bipolar:
  Tienen 4 cables. No tienen derivación central, lo que permite aprovechar todo el bobinado. Requieren drivers más complejos pero entregan mayor torque y eficiencia.
  Uso común: Impresoras 3D, CNCs, drivers como A4988 o DRV8825.
• Híbrido:
  Combinan las características de los motores de reluctancia variable y los de imán permanente. Son los más precisos y con mejor desempeño general.
  Uso común: Equipos industriales, impresoras 3D de precisión.
• Reluctancia variable (VR):
  Utilizan un rotor sin imanes. El rotor se alinea con el campo magnético generado por el estator siguiendo el camino de menor reluctancia. Suelen tener bajo costo y menor precisión.
  Uso común: Aplicaciones educativas o de baja exigencia.
• Imanes permanentes (PM):
  Utilizan un rotor con imanes permanentes. Son más robustos y sencillos, aunque con menor resolución que los híbridos.
  Uso común: Electrónica de consumo, juguetes, pequeños automatismos.

¿Qué es un driver de motor a pasos?

El driver es un componente que traduce las señales de un microcontrolador (como Arduino) en pulsos adecuados para controlar un motor a pasos. También regula la corriente, protege el motor y define la velocidad y dirección.

Los drivers más usados en proyectos maker son:

• A4988: Ideal para motores NEMA 17. Soporta microstepping de hasta 1/16.
• DRV8825: Similar al A4988, pero soporta mayor corriente y microstepping de hasta 1/32.
• ULN2003: Utilizado para motores unipolares como el 28BYJ-48.

Comparación de drivers populares

¿Qué es el microstepping?

El microstepping es una técnica usada por los drivers de motores a pasos para dividir cada paso completo del motor en pasos más pequeños. Esto mejora la suavidad del movimiento, reduce el ruido y aumenta la precisión del posicionamiento. Por ejemplo, un motor de 200 pasos por vuelta con microstepping 1/16 puede realizar hasta 3200 micro-pasos por vuelta.

Sin embargo, más microstepping no siempre significa más torque. A medida que se divide el paso, el par de salida disminuye, por lo que debes equilibrar precisión y potencia según tu aplicación.

¿Cómo elegir el driver adecuado?

• Para proyectos educativos o motores pequeños: El ULN2003 o L298N es suficiente, especialmente con motores como el 28BYJ-48.
• Para impresoras 3D o proyectos de bajo ruido: Usa TMC2208, TMC2100 o TMC2130. Son silenciosos y precisos.
• Para aplicaciones de mayor potencia (CNC, NEMA 23+): El TB6600 o TB67S109 ofrecen gran torque y corriente.
• Para proyectos generales y versátiles: Los clásicos A4988 o DRV8825 son económicos, confiables y ampliamente usados.

Ejemplo gráfico de conexión

Aplicaciones

• Impresoras 3D
• Máquinas CNC
• Brazos robóticos
• Cámaras con paneo controlado
• Relojes mecánicos digitales

¿Qué tener en cuenta al elegir?

Escoge el driver según el tipo de motor, la corriente necesaria y el tipo de microcontrolador que vas a usar. Asegúrate de contar con disipadores de calor si vas a trabajar con cargas altas y considera el microstepping si necesitas movimientos suaves.