profesor

1.1.1

Motores paso a paso: MPP
Nalgunhas aplicacións da electrónica dixital é necesario que o sistema
interactúe mecanicamente co entorno, por exemplo movendo algún obxecto.
Salvo en casos onde a potencia mecánica requirida é grande, e compre
empregar motores potentes de CC ou AC, a solución máis sinxela é o uso de
pequenos motores de corrente continua con movementos paso a paso (MPP).Como en todos os motores, o movemento é rotatorio, se ben pode converterse
en lineal por medio dun xogo de engrenaxes.
Principios de funcionamento e tipos de MPP

A diferenza dos motores de CC, os MPP non están xirando constante cando se
lles aplica unha voltaxe, senón que realizan un xiro dunha determinade
cantidade de graos, sempre inferior a unha volta completa, e quedan fixos na
novaposición, ata que se lles aplica outra tensión.
Internamente están formados por un conxunto de bobinas encaixadas nunha
estrutura mecánica fixa que constitúe a carcasa do dispositivo, formando o
estator do motor. No interior da cavidade que forma o estator, disponse o
rotor, que é unha estrutura mecánica móbil, que pode xirar en torno a un eixo,
e que está formado normalmente por un imánpermanente, aínda que existen
outras variantes.

Motor paso a paso

Rotor

Estator

As bobinas empréganse como electroimáns. Están conectadas aos terminais
exteriores do motor, e través deles se lles aplica tensión. Cando se alimentan
as bobinas, crean un campo magnético no interior do estator, comportándose
como imáns e interactuando co imán do rotor, facendo que este se mova.
MPP bipolarNo caso máis sinxelo, o MPP consta de dúas bobinas que xeran uns campos
magnéticos xirados 90º o un respecto do outro, e dun rotor cun simple imán
fixo perpendicular ao eixo de xiro.
Cada bobina está conectada a un par de terminais externos polos que se lle
aplica corrente nun senso ou noutro. Polo tanto, o MPP bipolar consta de 4
terminais. Dependendo do senso da corrente aplicada, o polonorte do campo
magnético estará apuntando nun ou noutro senso dentro da dirección de
aliñamento da bobina. Este tipo de MPP chámase de dous polos ou bipolar.
Na figura seguinte móstrase a representación esquemática do MPP bipolar,
e a configuración de campos electromagnéticos no seu interior nun corte
perpendicular ao eixo de xiro.
A1

Bobina A

A2

Bobina B

B1

B2

Esquemaeléctrico MPP bipolar

Exemplo coa bobina A alimentada

Nas figuras anteriores séguese a seguinte representación:

Exemplo coas bobinas A e B
alimentadas

– Imán permanente do rotor: represéntase cunha frecha onde a punta
vermella correspóndese co polo norte do imán. O xiro do rotor equivale
a xirar a frecha en torno ao seu centro.
– Bobinas: represéntanse fixas no círculo que simbolizaao estator, en
posicións perpendiculares. Segundo a bobina estea alimentada ou non,
representaranse os polos norte e sur do campo electromagnético creado,
por medio das cores vermello e azul respectivamente.
No primeiro exemplo das figuras anteriores só se alimenta a bobina A, de
xeito que o norte aparece abaixo e o sur arriba. O rotor xirará ata alcanzar a
posición de equilibrio onde cadapolo do imán rotor está a carón do polo
contrario do estator, tal como reflicte a orientación da frecha que representa ao
rotor.
Na situación anterior, se se invertese o senso da corrente pola bobina A, os
polos do estator intercambiarían as súas posicións, e a frecha xiraría 180º para
alcanzar de novo o equilibrio.
No segundo exemplo, móstranse os polos magnéticos que aparecen no
estatorcando se alimentan as dúas bobinas coas correntes nun determinado
senso, e a orientación do rotor na posición de equilibrio.
Utilización do MPP bipolar
O modo normal de utilización do MPP bipolar é aplicando tensión a ambas
bobinas simultaneamente, cunha ou outra polaridade. Dependendo da
secuencia de polaridades aplicada, o rotor fará unha determinada secuencia de
xiros.
No que segue,...