El artículo describe el concepto de funcionamiento en cuatro cuadrantes de un motor de CC: modos de motorización y frenado, y considera los vectores de velocidad y par para cuatro variantes de funcionamiento del motor.

El artículo describe en detalle el principio de funcionamiento de un motor sin escobillas, proporciona un ejemplo de la secuencia de conmutación de fases y el cálculo de las posiciones del rotor para un ciclo de conmutación completo de 6 etapas.

Este artículo de larga lectura ofrece un análisis detallado del control de motores brushless de CC: ejemplos de conmutación - direcciones y vectores de fuerza para motores con diferentes números de polos, determinación de la posición del rotor mediante BEMF y sensores Hall.

La implementación del diseño de motores paso a paso puede dividirse en tres versiones: motores paso a paso de reluctancia variable (VR), motores paso a paso de imán permanente (PM) y motores paso a paso híbridos. Estos tipos difieren en algunas características de rendimiento.

En sentido estricto, es más correcto decir que no es el motor paso a paso en sí el que es bipolar o unipolar, sino su conexión con el driver de control. Algunos motores tienen un devanado en cada fase, que el controlador debe invertir para cambiar la dirección del campo magnético. Este tipo de motor requiere un excitador de puente, o un excitador de medio puente con alimentación bipolar.

El modo de funcionamiento de paso completo de un motor paso a paso puede implementarse de dos maneras. El primer método de control consiste en la conmutación alterna de fases. Las fases conmutadas no se solapan - sólo una fase se enciende a la vez. Este método se denomina «una fase encendida», paso completo o modo de accionamiento de onda. El segundo método es con control de superposición de fases: dos fases se encienden al mismo tiempo. Se denomina modo de paso completo «dos fases encendidas» o simplemente modo de paso completo.

El modo de medio paso es una combinación de «uno y dos pasos», cuando el rotor se mueve la mitad del paso principal. Este método de control es bastante común ya que un motor paso a paso de menor ángulo de paso cuesta más y es una buena ventaja obtener 400 pasos por revolución en lugar de 200 del mismo motor.

El modo de funcionamiento micropaso de los motores paso a paso puede conseguirse creando un campo magnético que gira más suavemente que en los modos paso a paso completo o medio paso. El resultado es una menor vibración y un funcionamiento casi silencioso incluso a velocidades cercanas a cero. Además, un ángulo de paso más pequeño puede proporcionar un posicionamiento más preciso.

El par producido por un motor paso a paso depende de la velocidad, la corriente devanada y el circuito del excitador. Para un motor paso a paso ideal, esta dependencia es sinusoidal.

Para funcionar a alta velocidad desde la zona de aceleración, es necesario arrancar a baja velocidad desde la zona de salida y, a continuación, acelerar. Al parar, es necesario actuar en el orden inverso: primero realizar el frenado, y sólo después de entrar en la zona de arranque se puede dejar de suministrar impulsos de control.

Los motores paso a paso tienen un efecto indeseable llamado resonancia. El efecto se manifiesta como un funcionamiento más ruidoso, más vibraciones y una caída repentina del par a algunas velocidades. Esto puede provocar la pérdida de pasos y de sincronismo. El efecto aparece si la frecuencia de paso coincide con la frecuencia de resonancia natural del rotor del motor paso a paso.