Principio de funcionamiento y construcción de los motores paso a paso
En muchos de mis desarrollos utilizo motores paso a paso. Hay ramas de la mecánica de precisión en las que son insustituibles. Intentaré explicar de la forma más sencilla posible cómo funciona el motor paso a paso, qué es.
Imagínese un imán permanente de dos polos en el eje del motor: se trata de un rotor. Está rodeado por un circuito magnético cerrado con cuatro devanados – un estator. Más correctamente, son dos devanados AB y CD con mitades situadas en polos opuestos del estator.
Conectado a la fuente de tensión el devanado AB (polaridad + -) como se muestra en la figura. La corriente en este devanado hará que el campo magnético del estator aparezca con los polos en la parte superior N, en la parte inferior S.
Como sabes, los polos opuestos de los imanes se atraen. Como resultado, el rotor (imán permanente) adoptará una posición en la que los ejes de los campos magnéticos del rotor y los polos de trabajo del estator coincidan. La posición mecánica será estable. Si se intenta mover el rotor, habrá una fuerza que lo devuelva.
Cómo funciona un motor paso a paso
La invención de las tarjetas de controladores de motores paso a paso y otras tecnologías de control digital para interconectar un motor paso a paso con sistemas basados en PC son la razón de la amplia aceptación de los motores paso a paso en los últimos tiempos. Los motores paso a paso se han convertido en la opción ideal para los sistemas de automatización que requieren un control preciso de la velocidad o un posicionamiento preciso, o ambos.
Como sabemos, muchos motores eléctricos industriales se utilizan con un control de retroalimentación de bucle cerrado para lograr un posicionamiento preciso o un control de velocidad preciso, en cambio, un motor paso a paso puede funcionar con un controlador de bucle abierto. Esto, a su vez, reduce el coste total del sistema y simplifica el diseño de la máquina en comparación con el control del sistema servo. Hablemos brevemente del motor paso a paso y de sus tipos.
El motor paso a paso es un dispositivo electromecánico sin escobillas que convierte el tren de pulsos eléctricos aplicados en sus bobinas de excitación en una rotación mecánica del eje definida con precisión paso a paso. El eje del motor gira un ángulo fijo por cada impulso discreto. Esta rotación puede ser lineal o angular. Consigue un movimiento escalonado para una sola entrada de impulso.
Aplicación del motor paso a paso pdf
En este artículo tutorial aprenderás cómo funciona un motor paso a paso. Cubriremos los principios básicos de funcionamiento de los motores paso a paso, sus modos de conducción y los tipos de motores paso a paso según su construcción. Puedes ver el siguiente vídeo o leer el artículo escrito.
El motor paso a paso es un motor de corriente continua sin escobillas que gira por pasos. Es muy útil porque puede posicionarse con precisión sin ningún sensor de retroalimentación, lo que representa un controlador de bucle abierto. El motor paso a paso consta de un rotor que generalmente es un imán permanente y está rodeado por los devanados del estator. A medida que activamos los devanados paso a paso en un orden determinado y dejamos que fluya una corriente a través de ellos, magnetizarán el estator y formarán polos electromagnéticos respectivamente que provocarán la propulsión del motor. Este es el principio básico de funcionamiento de los motores paso a paso.
Hay varias maneras diferentes de conducir el motor paso a paso. El primero es el Wave Drive o Excitación de una sola bobina. En este modo activamos sólo una bobina a la vez, lo que significa que para este ejemplo de motor con 4 bobinas, el rotor hará un ciclo completo en 4 pasos.
Principio de funcionamiento del motor paso a paso pdf
Los motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Un motor paso a paso convierte los impulsos eléctricos en movimientos de rotación específicos. El movimiento creado por cada impulso es preciso y repetible, por lo que los motores paso a paso son tan eficaces para las aplicaciones de posicionamiento.
Los motores paso a paso de imán permanente incorporan un rotor de imán permanente, devanados de bobina y estatores de conducción magnética. Al energizar un devanado de bobina se crea un campo electromagnético con un polo norte y un polo sur, como se muestra en la figura 1. El estator lleva el campo magnético que hace que el rotor se alinee con el campo magnético. El campo magnético puede modificarse energizando secuencialmente o “escalonando” las bobinas del estator, lo que genera un movimiento rotatorio.
La figura 2 ilustra una secuencia típica de pasos para un motor bifásico. En el paso 1 se energiza la fase A de un estator bifásico. Esto bloquea magnéticamente el rotor en la posición mostrada, ya que los polos diferentes se atraen. Cuando se apaga la fase A y se enciende la fase B, el rotor gira 90° en el sentido de las agujas del reloj. En el paso 3, la fase B se apaga y la fase A se enciende pero con la polaridad invertida desde el paso 1. Esto provoca otra rotación de 90°. Esto provoca otra rotación de 90°. En el paso 4, la fase A se apaga y la fase B se enciende, con la polaridad invertida desde el paso 2. La repetición de esta secuencia hace que el rotor gire en el sentido de las agujas del reloj en pasos de 90°.