Motor paso a paso

MAQUINAS ELECTRICAS Y ENSAYOS
Tercer Trimestral
Motor paso a paso

INTRODUCCIÓN

Una de las formas de energía más utilizadas en la actualidad es la energía eléctrica, y por ello se han desarrollado una gran cantidad de dispositivos para transformar ésta forma de energía en otra, los motores son los encargados de transformar la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.
Los motorespaso a paso, son motores libres de escobillas donde el movimiento de rotación se realiza en forma incremental, en pasos que van desde los 90° hasta ángulos menores a 1,8°, y también tienen la propiedad de poder fijarse a una posición. Sus principales aplicaciones se encuentran en robótica, tecnología aeroespacial, discos duros, flexibles, unidades de CD-ROM o de DVD e impresoras, en sistemasinformáticos, manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en general.
Los motores paso a paso, están compuestos por dos partes, una fija, llamada estator y una móvil llamada rotor. El estator se encuentra en la periferia del motor y es el encargado de generar el flujo principal; mientras que el rotor se encuentra en el centro del motor, unido al eje, y su función es reaccionar a laexcitación del estator produciendo el movimiento de rotación o una fuerza de enclavamiento.
Según el principio de funcionamiento se separan en tres grupos, imán permanente, reluctancia variable e híbridos. Se los alimenta con corriente continua, pero debe suministrarse por una electrónica encargada de administrar en forma adecuada la excitación de las bobinas.
Los parámetros principales quecaracterizan un motor paso a paso son:

o Angulo de paso (Step angle): Se define como el avance angular que se produce en el motor por cada impulso de excitación.
o Par dinámico de trabajo (Working Torque): El momento máximo que el motor es capaz de desarrollar sin perder paso, es decir, sin dejar de responder a algún impulso de excitación del estator.
o Par de mantenimiento (Holding Torque): Es el parrequerido para desviar, en régimen de excitación, un paso el rotor cuando la posición anterior es estable; es mayor que el par dinámico y actúa como freno para mantener el rotor en una posición dada.
o Par de detención (Detention Torque): Es una par de freno que siendo propio de los motores de imán permanente, es debida a la acción del rotor cuando los devanados del estator están desactivados.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El principio de funcionamiento básico de los motores paso a paso consiste en alimentar solo algunas de las bobinas del estator con corriente continua generando un flujo con una dirección fija, que al interactuar con el rotor del motor produce un par en función de el ángulo de desfasaje de la posición de equilibrio, que depende de del tipo de motor paso a pasoempleado.
Para producir el movimiento de rotación la bobina excitada debe cambia a medida que el rotor llega a la posición de equilibrio.



SECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares

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 enun 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 tipo Bipolares:



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 nuevamentepor el paso 1 una vez alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro, 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...