motores paso a paso

Introducción

Los motores paso a paso son motores diseñados específicamente para poder controlar su posición angular con precisión. En ellos se ha antepuesto el posicionamiento antes que la posibilidad de girar libremente a grandes velocidades. En este tipo de motores, para que el eje rote, se aplique una secuencia determinada de señales digitales. Esta secuencia está constituida pordiferentes pasos en un orden específico y cada vez que la secuencia de control incrementa o decrementa un paso, el motor incrementa o decrementa un valor fijo en su posición angular. El valor de ese incremento estará determinado por el tipo de secuencia que el motor haya recibido y por las características constructivas del mismo.
Los motores paso a paso son ideales para la construcción demecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.
La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°.
Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas estánenergizadas, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.













Partes constructivas
El motor paso a paso está constituido esencialmente por dos partes:
a) Una fija llamada "estator", construida a base de cavidades en las que van depositadas las bobinas queexcitadas convenientemente formarán los polos norte-sur de forma que se cree un campo magnético giratorio.
b) Una móvil, llamada "rotor" construida mediante un imán permanente, con el mismo número de pares de polos, que el contenido en una sección de la bobina del estator; este conjunto va montado sobre un eje soportado por dos cojinetes que le permiten girar libremente.



Fig. N°01 – RotorFig. N°02 – Estator de 4 bobinas
Si por el medio que sea, conseguimos excitar el estator creando los polos N-S, y hacemos variar dicha excitación de modo que el campo magnético formado efectúe un movimiento giratorio, la respuesta del rotor será seguir el movimiento de dicho campo, produciéndose de este modo el giro del motor.
Puede decirse por tanto que un motor paso a paso es un elementoque transforma impulsos eléctricos en movimientos de giro controlados, ya que podremos hacer girar al motor en el sentido que deseemos y el número de vueltas y grados que necesitemos.

Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento básico de los motores paso a paso consiste en alimentar solo algunas de las bobinas del estator con corriente continua generando un flujo con una direcciónfija, que al interactuar con el rotor del motor produce un par en función del ángulo de defasaje de la posición de equilibrio, que depende del tipo de motor paso a paso empleado. Para producir el movimiento de rotación la bobina excitada debe cambiar a medida que el rotor llega a la posición de equilibrio.
Se dividen en dos tipos diferentes de acuerdo a su diseño. Los que poseen ademásmagnetización permanente en el núcleo de los bobinados y los que no la poseen. Los primeros pueden distinguirse de los segundos porque al intentarlos girar se percibe como una resistencia al giro que se escalona en pequeños saltos, mientras que en los segundos el rotor gira libremente como si se tratase de un motor convencional. Los de magnetización permanente a su vez se dividen principalmente en dostipos:
Unipolares: son tal vez los motores paso a paso más extendidos actualmente. Son más económicos que los bipolares pero el esfuerzo que pueden soportar en igualdad de condiciones es menor. Son más simples de operar que los bipolares ya que se necesita sólo energizar en el orden correcto uno o más de sus bobinados. Poseen dos bobinados principales con un punto central en cada uno. Se...