mecanica

MOTORES PASO A 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. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños
movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primercaso (90°)
y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.
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.

Imagen del rotor

Imagen de un estator de 4 bobinas

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:

•

Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida (ver figura 1). Necesitan
ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección
del flujode corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar
un movimiento. En la figura 3 podemos apreciar un ejemplo de control de estos
motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). 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 igualesal
de la figura 3. El circuito de la figura 3 es a modo ilustrativo y no corresponde con
exactitud a un H-Bridge. En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados
como son los casos del L293B (ver figura 3bis).

•

Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su
conexión interna (ver figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple decontrolar. En la figura 4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para
controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual
es una arreglo 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.

Secuencias para manejar motores paso a pasoBipolares
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 sentido de giro está determinado por la
secuencia seguida.
A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores
paso a paso del tipoBipolares:
PASO
1
2
3
4

A
+V
+V
-V
-V

TERMINALES
B
C
D
-V
+V
-V
-V
-V
+V
+V
-V
+V
+V
+V
-V

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 degiro, simplemente se deben
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 obtiene un alto torque de paso y de
retención.
PASO Bobina A Bobina B Bobina C Bobina D

1

ON

ON

OFFOFF

2

OFF

ON

ON

OFF

3

OFF

OFF

ON

ON

4

ON

OFF

OFF

ON

Secuencia del tipo wave drive: En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez.
En algunos motores esto brinda un funcionamiento más suave. Pero al estar solo una
bobina activada, el torque de paso y retención es menor.
PASO Bobina A Bobina B Bobina C Bobina D

1

ON

OFF

OFF...