Los Motores Paso

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. 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 parael 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 no circula corriente por ninguna de sus bobinas. En este caso trataremossolamente 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 constituidos normalmente 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 laconmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.
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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 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 5A podemos 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 no corresponde con exactitud a un H-Bridge. En general, es recomendable el uo de H-Bridge integrados, como son los casos del 1293 (verfigura 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 el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Oarlington capaces de manejar cargas dehasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, 8 , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador.

Secuencias para Manejar Motores Paso a Paso Bipolares:
Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentidode giro está determinado por la secuencia seguida.
En la figura 7 se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo Bipolares.
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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 de ejecutar las secuencias en modo inverso.
Secuencia Normal: Esta es la secuencia más usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se...