Electronica

3. SECCIÓN DE
MOTORES A PASOS
En nuestros días los motores paso a paso tienen una amplia gama de aplicaciones;
esto es debido a que poseen una gran precisión. Esta es la característica que fue
determinante en su elección. En el presente capítulo, en el primer apartado, se describe de
manera general los principios de funcionamiento de los motores paso a paso. En el
siguiente punto se explicael diseño de la parte de potencia de los motores, es decir el
manejo de las corrientes de las bobinas. Finalmente, en la última parte del capítulo se hará
una breve introducción del diseño del controlador de los motores.

3.1 Funcionamiento de los motores a pasos
Los motores a pasos son muy utilizados en la actualidad para el desarrollo de
mecanismos que requieren de una alta precisión.Este tipo de motores poseen cualidades

25

especiales por el hecho de poderlos mover desde un paso hasta una secuencia interminable
de pasos dependiendo de la cantidad de pulsos que se les aplique. Este paso puede ir desde
pequeños movimientos de 1.8° hasta de 90°. Es por eso que este tipo de motores son muy
utilizados, ya que pueden moverse a deseo del usuario según la secuencia que se lesindique a través de un microcontrolador.

Estos motores poseen la habilidad de quedar enclavados en una posición si una o más de
sus bobinas está energizada o bien totalmente libres si no existe corriente alguna circulando
por sus éstas. Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre
el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número debobinas
excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán
permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente
manejada por un controlador.

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente que son los más utilizados en
robótica: unipolares y bipolares. A continuación se muestra una descripción de estos dostipos de motores y una imagen del tipo de motor utilizado en este proyecto que es bipolar
(figura 3.1-1), esta elección se baso únicamente en que era el motor disponible.

26

Figura 3.1-1
Motor a pasos

3.1.1 Unipolares
Estos motores suelen tener 6 ó 5 cables de salida dependiendo de su conexionado
interno, que suelen ser comúnmente 4 cables por los cuales se reciben los pulsos queindican al motor la secuencia y duración de los pasos y los restantes sirven como
alimentación al motor.

Secuencias para manejar motores paso a paso unipolares
Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores, las cuales se detallan a
continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez alcanzado
el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro,simplemente se deben ejecutar las
secuencias en modo inverso.

Secuencia Normal
Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos
dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención. En la tabla 3.1.1-1
se muestran los valores de voltaje que deben suministrarse al motor para la realización de
los pasos:

27

Paso Bobina A Bobina BBobina C Bobina D
+V
+V
-V
-V
1
-V
+V
+V
-V
2
-V
-V
+V
+V
3
+V
-V
-V
+V
4
Tabla 3.1.1-1
Secuencia normal de pasos para motores unipolares

Secuencia del tipo wave drive
En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez. En algunos motores esto brinda un
funcionamiento más suave, pero por otro lado al estar solo una bobina activada, el torque
de paso y retención es menor.En la tabla 3.1.1-2 se muestran los valores que deben
suministrarse al motor:

Paso Bobina A Bobina B Bobina C Bobina D
+V
-V
-V
-V
1
-V
+V
-V
-V
2
-V
-V
+V
-V
3
-V
-V
-V
+V
4
Tabla 3.1.1-2
Secuencia de tipo wave drive de pasos para motores unipolares

Secuencia del tipo medio paso
En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma que se realice un movimiento igual...