Controlador de motor paso a paso
Animación de un motor paso a paso simplificado (unipolar)Cuadro 1: El electroimán superior (1) se enciende, atrayendo los dientes más cercanos del rotor de hierro en forma de engranaje. Con los dientes alineados al electroimán 1, estarán ligeramente desplazados del electroimán derecho (2). Cuadro 2: El electroimán superior (1) se apaga, y el electroimán derecho (2) se energiza, atrayendo los dientes para alinearlos con él. El resultado es una rotación de 3,6° en este ejemplo. Fotograma 3: El electroimán inferior (3) se energiza; se produce otra rotación de 3,6°. Fotograma 4: El electroimán izquierdo (4) se energiza, girando de nuevo 3,6°. Cuando el electroimán superior (1) se habilita de nuevo, el rotor habrá girado una posición de diente; como hay 25 dientes, en este ejemplo se necesitarán 100 pasos para realizar una rotación completa.
Un motor paso a paso, también conocido como motor paso a paso, es un motor eléctrico de corriente continua sin escobillas que divide una rotación completa en un número de pasos iguales. La posición del motor puede ser ordenada para moverse y mantenerse en uno de estos pasos sin ningún sensor de posición para la retroalimentación (un controlador de bucle abierto), siempre y cuando el motor esté correctamente dimensionado para la aplicación con respecto al par y la velocidad.
Motor paso a paso Arduino
Esta guía forma parte de nuestro Hub de Automatización Industrial, donde podrás descubrir más sobre IA, automatización y control. En esta guía, obtendremos una breve visión general de cómo funciona exactamente un motor paso a paso, antes de pasar a ver algunos de los ejemplos más comunes disponibles en el mercado, y los numerosos tipos de funciones cotidianas para las que son más adecuados.
Un motor paso a paso es un tipo de motor de corriente continua síncrono sin escobillas que, a diferencia de muchos otros tipos de motores eléctricos estándar, no se limita a girar continuamente durante un número arbitrario de vueltas hasta que la tensión de corriente continua que le llega se apaga.
En cambio, los motores paso a paso son un tipo de dispositivo digital de entrada-salida para el arranque y la parada de precisión. Están construidos de manera que la corriente que pasa por ellos incide en una serie de bobinas dispuestas en fases, que pueden encenderse y apagarse en rápida secuencia. Esto permite que el motor gire una fracción de rotación cada vez, y estas fases individuales predeterminadas son lo que llamamos “pasos”.
Un motor paso a paso está diseñado para dividir una sola rotación completa en una serie de rotaciones parciales mucho más pequeñas (y esencialmente iguales). A efectos prácticos, éstas pueden utilizarse para ordenar al motor paso a paso que se mueva a través de grados o ángulos de rotación establecidos. El resultado final es que un motor paso a paso puede utilizarse para transferir movimientos minuciosos a piezas mecánicas que requieren un alto grado de precisión.
Controlador de motor paso a paso
Los motores paso a paso se utilizan en muchas cosas que se compran hoy en día y la mayoría de la gente ni siquiera lo sabe. Realmente son pequeñas piezas increíbles de electrónica y mecánica combinadas en una sola. Incluso el vibrador integrado en tu teléfono está probablemente basado en la tecnología de los motores paso a paso. En este tutorial vamos a cubrir los fundamentos de cómo funcionan los motores paso a paso. Creemos que lo encontrarás súper interesante.
Si miras la imagen de la derecha, verás la sección transversal de un motor paso a paso. En el centro hay un eje redondo conectado a un imán permanente, visto aquí como N/S (polos norte y sur). A esto lo llamamos el rotor. Es la parte que gira cuando el motor paso a paso está en acción.
Alrededor del rotor hay un conjunto de devanados que contienen bobinas. Estas bobinas del estator se magnetizan o desmagnetizan cuando les añadimos o quitamos corriente. El estator se representa aquí como A+, B+, A- y B-.
Los campos magnéticos creados alrededor del estator interactúan con los polos norte y sur del imán permanente del rotor. Como puedes ver en el siguiente diagrama, estas interacciones hacen que el rotor gire y se alinee con la sección del estator a la que es atraído. En pocas palabras, así es como funcionan los motores paso a paso. Pero profundicemos un poco más.
Motor paso a paso bipolar
Algunas aplicaciones industriales y científicas de los motores paso a paso son la robótica, las máquinas-herramienta, las máquinas “pick and place”, las máquinas automáticas de corte y pegado de alambre, e incluso los dispositivos de control de fluidos de precisión.
Cada revolución del motor paso a paso se divide en un número discreto de pasos, en muchos casos 200 pasos, y el motor debe recibir un impulso distinto para cada paso. El motor paso a paso sólo puede dar un paso a la vez y cada paso es del mismo tamaño.
Como cada impulso hace que el motor gire un ángulo preciso, normalmente 1,8°, la posición del motor puede controlarse sin ningún mecanismo de retroalimentación. A medida que aumenta la frecuencia de los pulsos digitales, el movimiento escalonado se convierte en una rotación continua, con una velocidad de rotación directamente proporcional a la frecuencia de los pulsos.
Los motores paso a paso se utilizan a diario en aplicaciones industriales y comerciales por su bajo coste, su alta fiabilidad, su elevado par a bajas velocidades y su construcción sencilla y robusta que funciona en casi cualquier entorno.