Motoresb paso a paso

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ARTÍCULO

DE

TAPA

Motores Paso a Paso
Funcionamiento y Control por Computadora
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 a un motor paso a paso de un motor convencional, ya sea de continua o de alterna? En estanota explicamos el funcionamiento de estos dispositivos y cómo se realiza su control por medio de una computadora, utilizando una interfaz para puerto paralelo. Cabe aclarar, que en esta misma edición se describe el montaje de un controlador de motores paso a paso, que no requiere de computadora para efectuar el giro en ambos sentidos con la aplicación de pulsos externos.
Preparado por laRedacción de Quark sobre trabajos y monografías de autores varios.

Introducción 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 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 solo1.8°, 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 sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará

completamente libre si nocircula corriente por ninguna de sus bobinas. En este artículo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los más usados en robótica.

Principio de Funcionamiento Básicamente estos motores están constituidos normalmente por

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Figura 1 Figura 3 Figura 4

Figura 2

un rotor sobre el que van aplicados distintosimanes 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 2 el aspecto de un estator de 4 bobinas. Existen dos tipos demotores paso a paso de imán permanente:

* Bipolar: Estos tiene 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 Figura 6

bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En la figura 5A podemos apreciar un ejemplo de control de estos motoresmediante el uso de un puente en H (H-Bridge).

Figura 5

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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 no corresponde con exactitud a unH-Bridge. En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados como son los casos del L293 (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 un motor paso a paso unipolar mediante eluso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador.

Figura 7

Secuencias para Manejar Motores Paso a Paso Bipolares Figura 8 Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en...
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