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Motores paso a paso

Por:  Ariel Palazzesi  @  miércoles, 07 de mayo de 2008  Nota vista 3707 veces

Muchos proyectos, sobre todo los relacionados con la robótica, involucran la utilización de motores paso a paso. Se trata de un tipo muy particular de motor, cuyo funcionamiento difiere sustancialmente de los motores que vemos habitualmente, y cuyos secretos vamos a develar en este artículo. 

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Construiremos una controladora para estos motores.

Un motor “paso a paso” (o “PAP”) es un dispositivo electromecánico capaz de convertir  una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos. Esto significa que, a diferencia de un motor convencional (que gira de forma continua),  es capaz de avanzar una serie de grados (o pasos) a la vez, dependiendo del estado de sus entradas de control. Un motor paso a paso se comporta de la misma manera que un convertidor digital-analógico y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos, tales como microcontroladores u ordenadores.

Los motores PAP son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. Existen al menos 3 tipos fundamentales de motores paso a paso: el llamado motor de reluctancia variable, el motor de magnetización permanente, y el motor paso a paso híbrido.

Entre las principales aplicaciones de estos motores se pueden mencionar la robótica en general, la tecnología aeroespacial, el control de discos duros, de discos flexibles (disquetes), unidades de CD-ROM o de DVD e impresoras de todo tipo. Todos estos aparatos, una vez desechados, pueden emplearse como fuente de motores PAP para utilizar en nuestros proyectos.

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° hasta pequeños 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°.

 

Existen varios tipos de "PAP".
Esta placa controla un motor paso a paso.

Principio de funcionamiento
Al igual que sus “parientes”, los motores de corriente continua, un motor paso a paso esta constituido por dos partes: una fija, llamada estator; y una móvil, llamada rotor.

El estator esta construida en base de una serie de cavidades en las que se ubican las bobinas. Cuando una corriente eléctrica atraviesa una de estas bobinas, se forman  los polos norte-sur necesarios para impulsar el motor.

El  rotor puede basarse en un imán permanente o un inducido ferromagnético, siempre con el mismo número de pares de polos que el contenido en una sección de la bobina del estator. Todo esto se monta sobre un eje que a su vez se apoya en dos cojinetes que le permiten girar libremente.

Si somos capaces de lograr que las bobinas mencionadas se energicen en el orden y con la frecuencia adecuada, podremos hacer que el motor avance un paso en uno u otro sentid. Para ello, se necesita de un sistema de control adecuado. Y ahí es donde nuevamente podemos hacer uso de un microcontrolador. Con el programa adecuado podemos conseguimos excitar el estator, creando los polos N-S. Al variar dicha excitación, de modo que el campo magnético formado efectúe un movimiento giratorio, el motor seguirá el movimiento de dicho campo, produciéndose de este modo el giro del rotor.

Otra característica no menos importante es que estos motores poseen la habilidad de quedar “enclavados” en una posición determinada. Efectivamente, si una o más de sus bobinas están alimentadas, el motor estará enclavado en la posición correspondiente. Si, por el contrario, no circula corriente por ninguna de sus bobinas, el rotor queda totalmente libre.
 

Componentes a utilizar en el proyecto.
Puede manejar motores de 5 y 6 hilos.

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ect00000
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09/05/2008
18:56:49
#1   Esta muy bueno tu articulo ,mira Ariel yo tengo motores de 4 cables (2 bobinas) y yo programo con picbasicpro para ver si me puedes dar el eqivalente de programa para el mismo procesador muchas gracias y muchos saludos
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Ariel Palazzesi
Ariel Palazzesi
Ariel Palazzesi
09/05/2008
21:27:13
#1   Hola ect00000!

En breve publicaremos el circuito y el soft para utilizar esos motores. Yo mismo tengo una caja llena de ellos. Quiero hacer unas cuantas pruebas antes de publicar nada, para asegurarme de que todo funciona bien.

Saludos!
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engineer69
engineer69
engineer69
13/05/2008
0:41:16
#2   Por favor les agradezco me puedan enviar el software de simulacion PIC SIMULATOR IDE, con el cual se podria simular este montaje. Y si no es mucho pedir el programador de los Pics IC-PROG o MPASM. Gracias !!
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