Motores electricos

4- Motor de movimiento paso a paso
El motor paso a paso es un dispositivo que transforma señales eléctricas recibidas en movimiento mecánico rotacional muy preciso. Este movimiento se hace hasta un ángulo determinado (paso) dependiendo de la señal de entrada.
Funcionamiento
Los motores paso a paso están compuestos básicamente de dos partes: el rotor y el estator. El estator contiene bobinasen las cuales se hace fluir una corriente para crear y campo magnético que al interactuar con el rotor produce el movimiento angular del mismo al tratar de buscar un equilibrio magnético. Dependiendo del número de bobinas en el estator, de cuales de estas se encienden y en que sentido fluye la corriente se puede controlar hacia que dirección gira el rotor y hasta que ángulo lo hace.
Existe unagran variedad de motores paso a paso, diferenciados entre si por su constitución y forma de construcción. Entre éstos destacan tres tipos:
Motores de imán permanente.
Motores de reluctancia variable.
Motores híbridos.
Motor paso a paso de imán permanente:
Este tipo de motores tienen un núcleo compuesto por un imán permanente de perfil redondeado. Cuando se excita el estator, las bobinas secomportan como electroimanes y entonces el imán del rotor busca alinearse con campo generado. En la figura A2.4.1 se muestra en forma esquemática el principio de funcionamiento, en el esquema se ve en forma clara como se puede fijar la posición del rotor con la forma de alimentación de las bobinas.

Figura A2.4.1 Diagrama esquemático de funcionamiento de un motor paso a paso de imán permanente.Fuente: http://www.iesleonardo.info/ele/pro/CURSO 2002-2003/Juan Carlos de Pedro Ramos/motores paso a paso.htm
Motor paso a paso de reluctancia variable:
El rotor es de acero dulce, cilíndrico y perfil dentado, cuando se excita el estator el flujo generado circula por el rotor, y éste intentará buscar la posición de menor reluctancia.
En la Figura A2.4.2 se esquematiza el funcionamiento de losmotores paso a paso de reluctancia variable. En el primer paso solo se encuentra alimentada la bobina I, y el rotor se alinea con dicha bobina, al alimentas también la bobina II el rotor se encuentra alineado con I pero muy desalineado con II, entonces aparece una fuerza que tiende a igualar la condición reluctancia de las dos bobinas, entonces gira hasta llegar la posición de equilibrio (3).Luego si se deja de alimentar I el rotor girará hasta alinear el rotor con la bobina II. Del mismo modo alimentando luego II y III, y luego alimentando solo III se produce el movimiento de giro





Figura A2.4.2 Principio de funcionamiento del motor paso a paso de reluctancia variable

Motor paso a paso hibrido:
Los motores híbridos paso a paso operan combinando los principios de losmotores de imán permanente y los de reluctancia variable, intentando obtener las características que destacan en cada uno de ellos. Combinados se obtienen unos ángulos de paso pequeños y alto par con un tamaño pequeño.
Consiste en un estator dentado y un rotor de tres partes. El rotor de apilado simple contiene dos piezas de polos separados por un magneto permanente magnetizado, con los dientesopuestos desplazados en una mitad de un salto de diente (fig. A2.4.3 ) para permitir una alta resolución de pasos .

Figura A2.4.3 rotor de un motor paso a paso hibrido Figura A2.4.4 estator de un motor paso a paso hibrido

Para entender el funcionamiento me basaré en la figura A2.4.5. Al excitar las bobinas del estator se alinean los dientes del estator con losdel rotor de la carga apropiada. En el paso 1 se excitan las bobinas impares, polo norte (N) en las bobinas 1 y 5, y polo sur (S) en las bobinas 3 y 7; y el rotor se alinea con el campo. Luego en el paso 2 se excitan las bobinas pares, polos N las 2 y 6, y polo S las 4 y 8; entonces el rotor buscando alinear los dientes más próximos a los del estator se desplaza un ángulo que se corresponde a un...