Motor A Pasos

Microprocesadores
FICES-UNSL
Ing. Carlos Catuogno

Tutorial sobre Motores Paso a Paso (Stepper motors)

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° hastapequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el
primer caso (90°) y 200 para el 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 elcontrario quedará completamente
libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.
En este tutorial trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya
que estos son los mas usados en robótica.

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Principio de funcionamiento
Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que vanaplicados 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 la conmutación (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 imánpermanente:

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•

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
flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un
movimiento.
En figura 3 podemos apreciar un ejemplo de control deestos motores
mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un HBridge 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 3 . El
circuito de la figura 3 es a modo ilustrativo y no corresponde con exactitud a un HBridge. En general es recomendable el usode H-Bridge integrados como son los casos
del L293 (ver figura 3 bis).

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•

Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su
conexionado interno (ver figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple de
controlar. En la figura 4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un
motorpaso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array 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.
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activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por unmicrocontrolador.

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 sentido de giro está determinado por
la secuencia seguida.
A continuación se puede ver la tabla con lasecuencia necesaria para controlar
motores paso a paso del tipo Bipolares:
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

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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...