¿Por qué es mejor rampear un motor paso a paso que no?

El motor paso a paso tiene un campo que gira a una velocidad que el controlador determina. El rotor del imán permanente puede demorarse un poco respecto del campo giratorio, pero si se desliza demasiado (como en más de la mitad de un polo, que es quizás de 0,9 grados angulares) no girará en absoluto y simplemente se sentará allí y zumbará.

Cuando comienza a girar el campo por primera vez (al alterar las corrientes en las bobinas), el campo magnético debe proporcionar un par de torsión para la carga, así como acelerar la inercia de todo lo que esté unido rígidamente al eje. Una vez que alcanza la velocidad, solo necesita proporcionar el par de carga. Cuanto más rápido gire el eje, menor será el par de torsión disponible (debido a las pérdidas en el motor y la inductancia de los devanados), por lo que incluso una rampa lineal no es ideal.

En cualquier caso, al aumentar la velocidad puede alcanzar un RPM más alto para una carga e inercia dadas que las que podría obtener de otra manera.

Un motor de corriente continua no es nada de eso. Coloque una carga enorme en el eje (es decir, deténgala) y proporcionará una gran cantidad de torsión en la dirección correcta, por lo que eventualmente incluso una carga inercial muy alta se pondrá a la velocidad si no quema el motor. Los Steppers tienen un par de torsión limitado: el paso a paso tiende a calentarse más sentado allí sin carga en su eje que girando a alta velocidad (muchos controladores reducirán la corriente si está inactivo).

Si mide el arranque de los motores de CC con precisión, verá que no arranca a una cierta velocidad de inmediato, necesitará algo de tiempo para acelerar a esa velocidad. No es posible acelerar una masa en un tiempo infinitamente corto. Si busca en una hoja de datos adecuada para un motor paso a paso, es posible que dependa del tipo de motor y de la carga de la rampa de velocidad necesaria. Si la velocidad es muy baja, el motor arrancará sin rampa. Pero cuando usa un motor paso a paso para un posicionamiento preciso, no quiere que el motor pierda algunos pasos. El motor está perdiendo pasos si debería acelerar más rápido de lo posible con su fuerza dada y la masa rotacional total.

El momento de inercia para el sistema accionado puede ser significativo, y el motor no puede acelerar a la velocidad angular final sin poner un par muy alto en el eje. Quieres limitar ese par, por lo que la el motor no se atasca (se pierde un paso), o sobrecarga (tuerce) un eje, o hacer que un acoplamiento se deslice. La aceleración de la velocidad angular hacia arriba (y hacia abajo) hace esto.

Si hay 'sticción' en el sistema en movimiento (como, cuando una película lubricante deben restablecerse por rotación), los pasos iniciales lentos pueden ayudar (pero la rampa hacia abajo no lo hace).

Los Steppers se mueven bruscamente, hay una aceleración significativa en cada paso, por lo que es común usar un acoplamiento de motor compatible (con cierta elasticidad) para suavizar la rotación del sistema accionado. En un sistema SIN un acoplamiento compatible, la rampa podría no ser tan efectiva.