Los motores y sus funciones

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Motores Paso a Paso
Funcionamiento y Control a Través de un Pc

1. Introducción
2. Controlador de Motor Paso a Paso sin necesidad de Computadora
3. Principio de Funcionamiento
4. Secuencias para Manejar Motores Paso a Paso Bipolares:
5. Secuencias para Manejar Motores Paso a Paso Unipolares
6. Cómo Identificar los Terminales
7. Control de unMotor Paso a Paso desde la PC

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Introducción
Hoy en día es casi imposible pensar en aplicaciones de control o de robótica en las que no estén presentes los motores paso a paso. Donde se requieren movimientos precisos, hay un motor paso a paso. Pero ¿qué diferencia hay entre un motor paso a paso a un motor convencional, ya sea de continua o de alterna? En siguiente escrito se explicael funcionamiento de estos dispositivos y cómo se realiza su control por medio de una computadora, utilizando una interfaz para puerto paralelo.

Controlador de Motor Paso a Paso sin necesidad de Computadora
Los motores paso a. paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho depoder moverlos un paso a la vez, por cada pulso que se le aplique. Esto paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan sólo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de susbobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas. En este caso trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que éstos son los más usados en robótica.

Principio de Funcionamiento
Básicamente, estos motores están constituidosnormalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas 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.

En la figura 1 se puede apreciar la imagen de un rotor típico y en la figura 2el aspecto de un estator de 4 bobinas. Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:
Bipolar: Estos tienen generalmente, cuatro cables de salida (ver figura 3). Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En la figura 5Apodemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge).
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Como se aprecia, será necesario un H-Bridge por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor paso a paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos H-Bridges iguales al de la figura 5. El circuito de la figura 5 es a modo ilustrativo y nocorresponde con exactitud a un H-Bridge. En general, es recomendable el uo de H-Bridge integrados, como son los casos del 1293 (ver figura 5B).
Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno (ver figura 4). Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. En la figura 6 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar unmotor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Oarlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, 8 , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador.
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Secuencias para Manejar Motores Paso a Paso Bipolares:
Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de...
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