motores

MOTORES PASO A PASO (Stepper Motors)
Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso bastante particular dentro de los
motores en general. La señal eléctrica de alimentación no es ni cc ni ca 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 lesaplica 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 90° hasta incluso 0.9°; es decir, que se
necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 400 para el segundo caso (0.9°), para completar un
giro completo de 360°. Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en unaposición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas están energizadas, el motor estará
enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no
circula corriente por ninguna de sus bobinas.
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 delavance 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 si invertimos la secuencia de los pulsos de alimentación aplicados a las bobinas, estaremos
realizando una inversión en el sentido de giro del motor.
Resumiendo, definimos el motorpaso a paso, como aquel motor cuyas bobinas del estator son
alimentadas mediante trenes de pulsos, con una determinada frecuencia, y que permite controlar
posición, velocidad y sentido de giro. Son ideales para la construcción de mecanismos en donde se
requieren movimientos muy precisos.
Debido a las características anteriores se pueden encontrar motores paso a paso en robótica,
control dediscos 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 dichotiempo 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
contrario al deseado).
TIPOS DE MOTORES PaP
Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores PaP:
1. De imánpermanente: 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.
El estator tienen forma cilíndrica, y en su interior se encuentran diversos bobinados, que al ser
alimentados secuencialmente generan un campomagnético giratorio.
CETis No. 58

Ing. Jesús Millán

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Como resultado de las fuerzas de atracción-repulsión, el rotor se orientará dentro de este campo
magnético giratorio, lo que provocará su movimiento controlado.
La conmutación en la alimentación de las bobinas tiene que ser manejada por un controlador
externamente.
2. De reluctancia variable: en este caso:




El estator essimilar 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 del estator, 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...