Motores paso a paso
Páginas: 9 (2205 palabras)
Publicado: 25 de junio de 2010
MOTORES PASO A PASO
1. INTRODUCCIÓN Se define un motor como aquella máquina eléctrica rotativa que es capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica.
ENERGÍA ELÉCTRICA
ENERGÍA MECÁNICA
Figura 1: Proceso de transformación de energía en un motor.
Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso bastante particular dentro de los motores en general. La señal eléctricade alimentación no es ni c.c. ni c.a. como en otros casos, sino un tren de pulsos que se suceden con una secuencia, previamente definida, a cada una de las bobinas que componen el estator. Cada vez que a alguna de estas bobinas se les aplica un pulso, el motor se desplaza un paso, y queda fijo en esa posición. Dependiendo de las características constructivas del motor este paso puede ser desde 90ºhasta incluso 0,9º. Por lo tanto, si somos capaces de mover el motor en pequeños pasos, esto nos va a permitir controlar su posición, con mayor o menor precisión dependiendo del avance de cada paso. Además, variando la frecuencia con la que se aplican los pulsos, también estaremos variando la velocidad con que se mueve el motor, lo que nos permite realizar un control de velocidad. Por último siinvertimos la secuencia de los pulsos de alimentación aplicados a las bobinas, estaremos realizando una inversión en el sentido de giro del motor. 1 Pilar
Motores paso a paso
Resumiendo, definimos el motor paso a paso, como aquel motor cuyas bobinas del estator son alimentadas mediante trenes de pulsos, con una determinada frecuencia, y que permite: ü Controlar posición. ü Controlarvelocidad. ü Controlar sentido de giro. Debido a las características anteriores se pueden encontrar motores paso a paso en robótica, control de discos duros, flexibles, unidades de CDROM o de DVD e impresoras, en sistemas informáticos, manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en general. Si cabe citar algún inconveniente de los motores PaP sería que presentan una velocidad angular limitada.Dicha limitación surge de que para realizar un paso, el motor requiere un tiempo para alcanzar la posición de equilibrio. Si dicho tiempo no se respeta (esto ocurriría si la frecuencia de los pulsos es demasiado elevada) el motor puede no encontrar nunca esa posición de equilibrio y perderíamos el control sobre él (se mueve en forma de vaivén, no se mueve, o incluso se mueve en sentido contrarioal deseado). 2. TIPOS DE MOTORES PaP Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores PaP: ü De imán permanente: es el tipo de motores PaP más utilizado, y sus características constructivas son las siguientes: • El rotor está formado por un imán permanente, en forma de disco, y en cuya superficie se encuentran mecanizados un determinado número de dientes.
Proyecto CRR – PilarGarcía García
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Motores paso a paso
•
El estator tienen forma cilíndrica, y en su interior se encuentran diversos bobinados, que al ser alimentados secuencialmente generan un campo magnético giratorio.
•
Como resultado de las fuerzas de atracción-repulsión, el rotor se orientará dentro de este campo magnético giratorio, lo que provocará su movimiento controlado.
•
Laconmutación en la alimentación de las bobinas tiene que ser manejada por un controlador externamente.
ü De reluctancia variable: en este caso, • • El estator es similar al caso anterior. El rotor no es un imán permanente, sino que está formado por un núcleo de hierro dulce, e igualmente con dientes tallados a lo largo de su superficie. • En este tipo de motor, al alimentar una de las bobinas delestator, se crea un campo magnético. En estas condiciones, el rotor se orienta hacia aquella posición en la que la reluctancia que presenta el circuito es mínima. Esta posición será aquella en la que el entrehierro sea el más pequeño posible. Al cambiar la alimentación a otra de las bobinas, el punto de mínima reluctancia también cambia, con lo cual el rotor gira de nuevo.
Proyecto CRR – Pilar...
1. INTRODUCCIÓN Se define un motor como aquella máquina eléctrica rotativa que es capaz de transformar energía eléctrica en energía mecánica.
ENERGÍA ELÉCTRICA
ENERGÍA MECÁNICA
Figura 1: Proceso de transformación de energía en un motor.
Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso bastante particular dentro de los motores en general. La señal eléctricade alimentación no es ni c.c. ni c.a. como en otros casos, sino un tren de pulsos que se suceden con una secuencia, previamente definida, a cada una de las bobinas que componen el estator. Cada vez que a alguna de estas bobinas se les aplica un pulso, el motor se desplaza un paso, y queda fijo en esa posición. Dependiendo de las características constructivas del motor este paso puede ser desde 90ºhasta incluso 0,9º. Por lo tanto, si somos capaces de mover el motor en pequeños pasos, esto nos va a permitir controlar su posición, con mayor o menor precisión dependiendo del avance de cada paso. Además, variando la frecuencia con la que se aplican los pulsos, también estaremos variando la velocidad con que se mueve el motor, lo que nos permite realizar un control de velocidad. Por último siinvertimos la secuencia de los pulsos de alimentación aplicados a las bobinas, estaremos realizando una inversión en el sentido de giro del motor. 1 Pilar
Motores paso a paso
Resumiendo, definimos el motor paso a paso, como aquel motor cuyas bobinas del estator son alimentadas mediante trenes de pulsos, con una determinada frecuencia, y que permite: ü Controlar posición. ü Controlarvelocidad. ü Controlar sentido de giro. Debido a las características anteriores se pueden encontrar motores paso a paso en robótica, control de discos duros, flexibles, unidades de CDROM o de DVD e impresoras, en sistemas informáticos, manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en general. Si cabe citar algún inconveniente de los motores PaP sería que presentan una velocidad angular limitada.Dicha limitación surge de que para realizar un paso, el motor requiere un tiempo para alcanzar la posición de equilibrio. Si dicho tiempo no se respeta (esto ocurriría si la frecuencia de los pulsos es demasiado elevada) el motor puede no encontrar nunca esa posición de equilibrio y perderíamos el control sobre él (se mueve en forma de vaivén, no se mueve, o incluso se mueve en sentido contrarioal deseado). 2. TIPOS DE MOTORES PaP Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores PaP: ü De imán permanente: es el tipo de motores PaP más utilizado, y sus características constructivas son las siguientes: • El rotor está formado por un imán permanente, en forma de disco, y en cuya superficie se encuentran mecanizados un determinado número de dientes.
Proyecto CRR – PilarGarcía García
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Motores paso a paso
•
El estator tienen forma cilíndrica, y en su interior se encuentran diversos bobinados, que al ser alimentados secuencialmente generan un campo magnético giratorio.
•
Como resultado de las fuerzas de atracción-repulsión, el rotor se orientará dentro de este campo magnético giratorio, lo que provocará su movimiento controlado.
•
Laconmutación en la alimentación de las bobinas tiene que ser manejada por un controlador externamente.
ü De reluctancia variable: en este caso, • • El estator es similar al caso anterior. El rotor no es un imán permanente, sino que está formado por un núcleo de hierro dulce, e igualmente con dientes tallados a lo largo de su superficie. • En este tipo de motor, al alimentar una de las bobinas delestator, se crea un campo magnético. En estas condiciones, el rotor se orienta hacia aquella posición en la que la reluctancia que presenta el circuito es mínima. Esta posición será aquella en la que el entrehierro sea el más pequeño posible. Al cambiar la alimentación a otra de las bobinas, el punto de mínima reluctancia también cambia, con lo cual el rotor gira de nuevo.
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