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MOTORES de PASO
En numerosas ocasiones como puede verse en está página web, es necesario convertir la energía eléctrica en energía mecánica, utilizaremos los motores de corriente continua. Pero cuando lo que queremos es posicionamiento con un elevado grado de exactitud y/o una muy buena regulación de la velocidad, tenemos dos soluciones, la primera es utilizar un motor paso a paso y la segundautilizar un servomotor.
Nos vamos a centrar en esta ocasión, la primera de las posibilidades, los motores paso a paso (stepping motor), vamos a realizar el estudio de su funcionamiento y su regulación.
Sus principales aplicaciones se pueden encontrar en robótica, tecnología aeroespacial, control de discos duros, flexibles, unidades de CD-ROM o de DVD e impresoras, en sistemas informáticos,manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en general.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Los motores eléctricos, en general, basan su funcionamiento en las fuerzas ejercidas por un campo electromagnético y creadas al hacer circular una corriente eléctrica a través de una o varias bobinas. Si dicha bobina, generalmente circular y denominada estator, se mantiene en una posición mecánica fija yen su interior, bajo la influencia del campo electromagnético, se coloca otra bobina, llamada rotor, recorrida por una corriente y capaz de girar sobre su eje, esta última tenderá a buscas la posición de equilibrio magnético, es decir, orientará sus polos NORTE-SUR hacia los polos SUR-NORTE del estator, respectivamente. Cuando el rotor alcanza esta posición de equilibrio, el estator cambia laorientación de sus polos, aquel tratará de buscar la nueva posición de equilibrio; manteniendo dicha situación de manera continuada, se conseguirá un movimiento giratorio y continuo del rotor y a la vez la transformación de una energía eléctrica en otra mecánica en forma de movimiento circular.
Aun basado en el mismo fenómeno, el principio de funcionamiento de los motores de corriente continua, losmotores paso a paso son más sencillo si cabe, que cualquier otro tipo de motor eléctrico.
La Figura 1 intenta ilustrar el modo de funcionamiento de in motor paso a paso, suponemos que las bobinas L1 como L2 poseen un núcleo de hierro dulce capaza de imantarse cuando dichas bobinas sean recorridas por una corriente eléctrica. Por otra para el imán M puede girar libremente sobre el eje de sujecióncentral.






Paso 1 (a) Paso 2 (b) Paso 3 (c) Paso 4 (d)
Figura 1.- Principio de funcionamiento de un motor paso a paso
Inicialmente, sin aplicar ninguna corriente a las bobinas (que también reciben el nombre de fases) y con M en una posición cualquiera, el imán permanecerá en reposo si no se somete a una fuerza externa.
Si se hace circula corriente por ambas fases comose muestra en la Figura 1(a), se crearán dos polos magnéticos NORTE en la parte interna, bajo cuya influencia M se desplazará hasta la posición indicada en la dicha figura.
Si invertimos la polaridad de la corriente que circula por L1 se obtendrá la situación magnética indicada en la Figura 1(b) y M se verá desplazado hasta la nueva posición de equilibrio, es decir, ha girado 90 grados ensentido contrario a las agujas del reloj.
Invirtiendo ahora la polaridad de la corriente en L2, se llega a la situación de la Figura 1 ( c) habiendo girado M otros 90 grados. Si, por fin, invertimos de nuevo el sentido de la corriente en L1, M girará otros 90 grados y se habrá obtenido una revolución completa de dicho imán en cuatro pasos de 90 grados.
Por tanto, si se mantiene la secuencia deexcitación expuesta para L1 y L2 y dichas corrientes son aplicadas en forma de pulsos, el rotor avanzará pasos de 90 grados por cada pulso aplicado.
Por lo tanto es podemos decir que un motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte impulsos eléctrico en un movimiento rotacional constantes y finito dependiendo de las características propias del motor.
El modelo de motor paso a...
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