motores paso a paso

MOTORES PASO A PASO
1.

INTRODUCCIÓN
Se define un motor como aquella máquina eléctrica rotativa que es

capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica.

ENERGÍA
ELÉCTRICA

ENERGÍA
MECÁNICA

Figura 1: Proceso de transformación de energía en un motor.

Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso bastante
particular dentro de los motores en general. La señaleléctrica de
alimentación no es ni c.c. ni c.a. como en otros casos, sino un tren de pulsos
que se suceden con una secuencia, previamente definida, a cada una de las
bobinas que componen el estator. Cada vez que a alguna de estas bobinas
se les aplica un pulso, el motor se desplaza un paso, y queda fijo en esa
posición. Dependiendo de las características constructivas del motor este
pasopuede ser desde 90º hasta incluso 0,9º.
Por lo tanto, si somos capaces de mover el motor en pequeños pasos,
esto nos va a permitir controlar su posición, con mayor o menor precisión
dependiendo del avance de cada paso.
Además, variando la frecuencia con la que se aplican los pulsos,
también estaremos variando la velocidad con que se mueve el motor, lo que
nos permite realizar un control develocidad.
Por último si invertimos la secuencia de los pulsos de alimentación
aplicados a las bobinas, estaremos realizando una inversión en el sentido de
giro del motor.
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Pilar

Motores paso a paso

Resumiendo, definimos el motor paso a paso, como aquel motor cuyas
bobinas del estator son alimentadas mediante trenes de pulsos, con una
determinada frecuencia, y que permite:
ü Controlarposición.
ü Controlar velocidad.
ü Controlar sentido de giro.
Debido a las características anteriores se pueden encontrar motores
paso a paso en robótica, control de discos duros, flexibles, unidades de CDROM o de DVD e impresoras, en sistemas informáticos, manipulación y
posicionamiento de herramientas y piezas en general.
Si cabe citar algún inconveniente de los motores PaP sería quepresentan una velocidad angular limitada. Dicha limitación surge de que
para realizar un paso, el motor requiere un tiempo para alcanzar la posición
de equilibrio. Si dicho tiempo no se respeta (esto ocurriría si la frecuencia de
los pulsos es demasiado elevada) el motor puede no encontrar nunca esa
posición de equilibrio y perderíamos el control sobre él (se mueve en forma
de vaivén, no se mueve,o incluso se mueve en sentido contrario al
deseado).
2. TIPOS DE MOTORES PaP
Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores
PaP:
ü De imán permanente: es el tipo de motores PaP más utilizado, y
sus características constructivas son las siguientes:
•

El rotor está formado por un imán permanente, en forma de
disco, y en cuya superficie se encuentran mecanizados undeterminado número de dientes.

Proyecto CRR – Pilar García García

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Motores paso a paso

•

El estator tienen forma cilíndrica, y en su interior se
encuentran diversos bobinados, que al ser alimentados
secuencialmente generan un campo magnético giratorio.

•

Como resultado de las fuerzas de atracción-repulsión, el rotor
se orientará dentro de este campo magnético giratorio, loque
provocará su movimiento controlado.

•

La conmutación en la alimentación de las bobinas tiene que
ser manejada por un controlador externamente.

ü De reluctancia variable: en este caso,
•

El estator es similar al caso anterior.

•

El rotor no es un imán permanente, sino que está formado
por un núcleo de hierro dulce, e igualmente con dientes
tallados a lo largo de susuperficie.

•

En este tipo de motor, al alimentar una de las bobinas del
estator, se crea un campo magnético. En estas condiciones, el
rotor se orienta hacia aquella posición en la que la reluctancia
que presenta el circuito es mínima. Esta posición será aquella
en la que el entrehierro sea el más pequeño posible. Al
cambiar la alimentación a otra de las bobinas, el punto de
mínima...