Motor Paso A Paso

Area Electrotecnia y Máquinas Eléctricas
Máquinas e Instalaciones Eléctricas Ing. Osvaldo Luis Mosconi

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1.- Generalidades.El principio de funcionamiento del Motor Paso a Paso es en verdad tan antiguo como la teoría electromagnética elaborada por J. Maxwell a mediados del siglo XIX. El primer dispositivo de uso práctico, basado en el efecto autocentrante de piezas polares dentadas fuedesarrollado en el año 1930 por la Armada Británica. Se utilizaba como posicionador remoto, transmitiendo la rotación de un eje comandado por un sistema mecánico. Durante la Segunda Guerra Mundial, la marina de los Estados Unidos aplicó este dispositivo a diversos componentes navales, tales como un girocompás repetidor. Los motores paso a paso eran comandados por relays o dispositivos de conmutaciónmecánicos con escobillas que lógicamente eran lentos, voluminosos y poco confiables, debido al desgaste. A mediados de la década del 40, la aparición de los servomotores operando a lazo cerrado, conocidos como Selsing y Sincron desplazaron rápidamente a los motores paso a paso por las razones anteriormente expuestas. Los servomotores mencionados se adaptaron rápidamente a las necesidades de losdispositivos de control de esa época que operaban en forma analógica. La evolución de las técnicas digitales experimentada en las tres últimas décadas obligó a la resurrección del motor paso a paso, ya que el uso de dispositivos analógicos comandados por computadoras requiere de interfases de conversión digital-analógica. 2.- Definición.El motor paso a paso es un actuador o transductor electromagnéticoincremental que convierte pulsos eléctricos en desplazamientos angulares de un eje. Este motor es en sí mismo un conversor digital-analógico ya que convierte una señal eléctrica digital en un desplazamiento angular del rotor. Las características anteriormente mencionadas hacen que el movimiento sea preciso, constante y repetible; dándole al motor paso a paso una elevada capacidad de posicionamiento,lo que permite utilizarlos en sistemas que requieren un control exacto de velocidad, distancia y dirección de un movimiento. Lo más importante del motor paso a paso es que el único error sistemático que produce es el error de paso que generalmente es menor que el 5% del valor del paso. Este error no es acumulativo, o sea que es independiente del desplazamiento total girado y del número de vecesque se repita la posición final. El motor paso a paso es generalmente controlado por una fuente de potencia de corriente continua y un circuito lógico (driver) y que constituyen un elemento clave en l a performance mismo. 3.- Tipos de motor paso a paso.Existen tres grandes grupos de motores paso a paso, según su principio de funcionamiento que son: 1) Motores de reluctancia variable. 2) Motores deimán permanente. 3) Motores mixtos. Cada uno de estos grupos requiere de un análisis detallado. 4.- Motores de reluctancia variable.Las máquinas de reluctancia variable son tal vez las más sencillas entre las máquinas eléctricas, y no son exclusivamente motores paso a paso, sino que también pueden ser usadas como máquinas analógicas.

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Constan de un estator con devanados de excitación, y un rotor magnético con salientes. No se necesitan conductores en el rotor porque el par se produce por la tendencia del rotor a alinearse con la onda de flujo producida por el estator de acuerdo con la posición de menor reluctancia. Esto es una característica importante porque significa que en estasmáquinas todas las pérdidas resistivas del devanado se presentan en el estator. Como en general el estator tiene mejor disipación de calor que el rotor, el resultado suele ser un motor más pequeño para similar prestación. Las máquinas de reluctancia variable se pueden clasificar en dos tipos: de saliente simple y de saliente doble.
Eje magnético de la fase 2

Eje magnético de la fase 2

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