motor paso a paso

MOTOR PASÓ A PASO

El motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que unconversor digital-analógico (D/A) y puede ser gobernado porimpulsos procedentes de sistemas lógicos.
Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas,servomotores y motores controlados digitalmente.
Existen 3 tipos fundamentales de motores paso a paso: el motor de reluctancia variable,el motor de magnetización permanente, y el motor paso a paso híbrido.

Secuencia de funcionamiento
Observese como la variación de la dirección del campo magnético creado en el estátor producirá movimiento de seguimiento por parte del rotor de imánpermanente, el cual intentará alinearse con el campo magnético inducido por las bobinas que excitan los electroimanes (en este caso A y B). Vcc es laalimentación de corriente continua (por ejemplo 5V, 12V, 24V...)
Tabla de orden de fases. En este caso concreto el motor tendrá un paso angular de 90º y un semipaso de 45º (al excitarse más de una bobina)
Paso
Terminal 1
Bobina A
Terminal 2
Bobina A
Terminal 1
Bobina B
Terminal 2
Bobina B
Imagen
Paso 1
+Vcc
-Vcc



(Semi-)Paso 2
+Vcc
-Vcc
+Vcc
-Vcc

Paso 3


+Vcc
-Vcc(Semi-)Paso 4
-Vcc
+Vcc
+Vcc
-Vcc

Paso 5
-Vcc
+Vcc



(Semi-)Paso 6
-Vcc
+Vcc
-Vcc
+Vcc

Paso 7


-Vcc
+Vcc

(Semi-)Paso 8
+Vcc
-Vcc
-Vcc
+Vcc



Control de las bobinas
Para el control del motor paso a paso de este tipo (bipolar), se establece el principio de "Puente H", si se activan T1 y T4, permiten la alimentación en un sentido; si cambiamos el sentido de laalimentación activando T2 y T3, cambiaremos el sentido de alimentación y el sentido de la corriente.


Topología de "puente en H" para las bobinas A y B


variación de la alimentación de corriente de la bobina A según los transistores T1, T2, T3, T4

Velocidad de rotación
La velocidad de rotación viene definida por la ecuación:

Donde:
f: frecuencia del tren de impulsos
n: nºde polos que forman el motor
Si bien hay que decir que para estos motores, la máxima frecuencia admisible suele estar alrededor de los 625 Hz, en caso de que la frecuencia de pulsos sea demasiado elevada, el motor puede reaccionar en alguna de las siguientes maneras:
No realizar ningún movimiento en absoluto.
Comenzar a vibrar pero sin llegar a girar.
Girar erráticamente.
Girar en sentido opuesto.Perder potencia
Como ayuda es recomendable que también se coloque a disposición un simulador o circuito para probar estos motores paso a paso para descartar fallas en ello.



Tipos de motores paso a paso
El motor de paso de rotor de imán permanente: Permite mantener un par diferente de cero cuando el motor no está energizado. Dependiendo de la construcción del motor, es típicamente posibleobtener pasos angulares de 7.5, 11.25, 15, 18, 45 o 90°. El ángulo de rotación se determina por el número de polos en el estator

1. El motor de paso de reluctancia variable (VR): Tiene un rotor multipolar de hierro y un estator devanado laminado, y rota cuando los dientes del rotor son atraídos a los dientes del estator electromagnéticamente energizados. La inercia del rotor de un motor de pasode reluctancia variable es pequeña y la respuesta es muy rápida, pero la inercia permitida de la carga es pequeña. Cuando los devanados no están energizados, el par estático de este tipo de motor es cero. Generalmente, el paso angular de este motor de paso de reluctancia variable es de 15°

2. El motor híbrido de paso: Se caracteriza por tener varios dientes en el estator y en el rotor, el...