¿Puedo conducir un motor paso a paso como un motor sin escobillas?

Sí, puede ejecutar un ciclo cerrado de motor paso a paso, y esa es la manera de obtener el máximo rendimiento. Sin embargo, para eso no están diseñados los steppers. Están optimizados para el control de bucle abierto. Es posible que esté mejor con un motor BLDC engranado que con un motor paso a paso para lo que está tratando de hacer.

Un problema con el control de circuito cerrado de un motor paso a paso es que los motores paso a paso tienen muchos polos. Esto significa que un ciclo magnético completo es solo un pequeño ángulo de rotación, a menudo solo unos pocos grados. Un codificador de posición del eje necesitaría suficiente precisión y resolución para indicar de manera confiable la fase magnética con unos pocos grados. Eso no será barato.

Si realmente tuviera que hacer esto por alguna razón (hasta ahora he usado motores de engranajes para tales aplicaciones), probaría la unidad sin sensores. Esto analiza los voltajes generados por las bobinas no accionadas a medida que gira el rotor. El problema con esto es que requiere que el motor se mueva. Creo que, para un paso a paso, el firmware también tendría que realizar un seguimiento de dónde pensaba que estaba el motor, y volver inteligentemente al control de bucle abierto de micro-pasos tradicional cuando se desplaza lentamente, pierde la pista o recupera datos que no tienen sentido (lo que indica la pista perdida de la posición).

De nuevo, ve a usar un motor de engranajes.

Sí, en teoría, un paso a paso podría manejarse en lazo cerrado, aunque eso necesitará un sistema de control de motor para propósitos especiales; un controlador BLCD no es adecuado, y los controladores paso a paso están diseñados para el control de bucle abierto.

Para detectar lo que está haciendo el rotor del stepper, necesitará un codificador con una resolución significativamente mayor que el stepper. Por lo tanto, un paso a paso de 200 pasos necesitará significativamente más que un codificador de 200 pulsos. Los BLDC tienen muchos menos cambios de fase, por lo que un codificador adecuado es más simple.

También necesitará un sistema de control y un motor de accionamiento capaces de impulsar el paso a paso al máximo. Normalmente, estos no se ejecutan a un voltaje constante durante la fase ech para generar la corriente más rápidamente. lo que lo hace un poco más complicado (AFAIK, las piezas listas para usar que no lo hacen no están diseñadas para el control de circuito cerrado). Asumiré que también debe ser capaz de realizar pasos fraccionados.

Finalmente, el paso a paso se calienta en circunstancias normales. Tratar de conducir para la máxima aceleración probablemente lo hará aún más caliente. Por lo tanto, si esto es para una operación continua, el sistema de control puede necesitar lidiar con un posible sobrecalentamiento también.

Muchas aplicaciones (¿la mayoría?) de motores paso a paso funcionan perfectamente bien como sistemas de circuito abierto. Debido a que son muy conservadores dentro de los valores nominales de carga, par, velocidad, aceleración, etc., etc. Pero si está tratando de lograr la máxima aceleración y / o velocidad mientras mantiene el control de la posición, entonces un mecanismo de retroalimentación de circuito cerrado es bastante bueno. obligatorio.

Afortunadamente, hay sistemas de bucle cerrado (motores / codificadores y controladores adaptativos) que tienen un precio bastante sensato. Por lo tanto, los sistemas de circuito cerrado son cada vez más comunes y más rentables.

No tienes que verlo, los steppers trabajan en circuito abierto. Es demasiado caro y demasiado difícil controlar el paso a paso en circuito cerrado.
BLDC es diferente, pero adivinó la diferencia: un sensor de pasillo detecta la posición del rotor y luego se cambia el estator, siempre que el rotor pasa por el polo magnético. Hay un procesador DSP www.trinamic.com para eso, pero creo que ya es viejo, ya que BLDC ha bajado el precio en esta década. El paso a paso es una máquina de dos fases, por lo que necesita 8 transitores para controlar, mientras que BLDC es trifásico, solo necesita 6 transitores. El resto: DSP, codificador, ..etc que necesita para ambos bucles cerrados, pero BLDC es mejor de cualquier manera: menos ruido y vibración, mejor aceleración, alto par de torsión ... realmente no tiene sentido convertir el paso a paso un circuito cerrado, ya que puede obtener un BLDC por el mismo precio.