Motores Paso a Paso

Motores Pasa a paso

Introduccin

Los motores Paso a Paso son motores en los que podemos controlar el desplazamiento del rotor en funcin de tensiones que se aplican a las bobinas. Por lo que podemos conseguir controles de los desplazamiento adelante y detrs y determinado numero de pasos por vuelta.

Un motor paso a paso es un tipo de motor especial cuya principal caracterstica es que gira de forma incremental (paso a paso), donde cada paso representa un desplazamiento angular fijo del eje del motor.

Los motores paso a paso, se controlan por el cambio de direccin del flujo de corriente a travs de las bobinas que lo forman, en la secuencia apropiada. Lo mas importante de un motor es saber el tipo de motor que es, la potencia, el numero de pasos, el par de fuerza, la tensin de alimentacin y poco mas si son motores sencillos.

En los motores bipolares la dificulta esta en controlar la alimentacion y cambiar la polaridad y el ritmo de los bobinados para conseguir el ritmo necesario para permitir que el motor funcione correctamente.

Existen dos tipos de motores paso a paso:

Bipolares: Formados por dos bobinas. Tienen cuatro cables externos. En los motores bipolares para que el motor funcione la corriente que circula por los bobinados cambia de sentido en funcin de la tensin que se aplica. por lo que un mismo bobinado puede tener en uno de sus extremos distinta polaridad (bipolar).

Unipolares: Los motores unipolares se llaman as porque la corriente que circula por los diferentes bobinados siempre circula en el mismo sentido. Formados por cuatro bobinas. Cada par de bobinas tienen un punto en comn (conexin central). Las conexiones centrales se deben conectar al valor positivo de la alimentacin. Tienen cinco, seis u ocho cables externos, dependiendo de si las conexiones centrales se encuentran unidas internamente en un nico cable, dos cables (conexiones centrales de cada par independientes) o cuatro cables (los extremos de las conexiones centrales salen al exterior).

Secuencia de pasos en un motor unipolar

Como hemos dicho antes, estos motores tienen cuatro bobinas, las cuales activadas en la secuencia adecuada, provocan el correspondiente imn que forzar al eje para que rote. El sentido de giro depender del orden de activacin de las bobinas, de modo que un sentido se corresponde con el orden 1-4 y el otro con el orden 4-1.

Existen dos secuencias bsicas en funcin del nmero de bobinas activadas al mismo tiempo:

Secuencia bsica: Consiste en activar cada una de las bobinas de forma independiente. Esto provoca que el eje del motor se oriente hacia la bobina activada. En algunos motores esto brinda un funcionamiento mas suave. La contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y retencin es menor.

Secuencia doble: Consiste en activar dos bobinas al mismo tiempo, ambas consecutivas, de modo que el eje del motor se oriente hacia el punto medio de ambas bobinas. Esta es la secuencia ms usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retencin.

Secuencia de medio paso: Ambas secuencias permiten manejar el mismo ngulo de giro, pero sitan el motor en posiciones distintas. Si combinamos ambas secuencias, el resultado que se obtiene es un paso ms corto (de echo es la mitad del paso generado en las anteriores secuencias) y se sita el motor en todas las posiciones de las secuencias anteriores, dando lugar a la secuencia de "medio paso". En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma de brindar un movimiento igual a la mitad del paso real. Para ello se activan primero 2 bobinas y luego solo 1 y as sucesivamente. Como vemos en la tabla la secuencia completa consta de 8 movimientos en lugar de 4

Como comentario final, cabe destacar que debido a que los motores paso a paso son dispositivos mecnicos y como tal deben vencer ciertas inercias, el tiempo de duracin y la frecuencia de los pulsos aplicados es un punto muy importante a tener en cuenta. En tal sentido el motor debe alcanzar el paso antes que la prxima secuencia de pulsos comience. Si la frecuencia de pulsos es muy elevada, el motor puede reaccionar en alguna de las siguientes formas:

Puede que no realice ningn movimiento en absoluto.

Puede comenzar a vibrar pero sin llegar a girar.

Puede girar errticamente.

Puede llegar a girar en sentido opuesto.

Para obtener un arranque suave y preciso, es recomendable comenzar con una frecuencia de pulso baja y gradualmente ir aumentndola hasta la velocidad deseada sin superar la mxima tolerada. El giro en reversa debera tambin ser realizado previamente bajando la velocidad de giro y luego cambiar el sentido de rotacin.Una referencia importante:

Cuando se trabaja con motores P-P usados o bien nuevos, pero de los cuales no tenemos hojas de datos. Es posible averiguar la distribucin de los cables a los bobinados y el cable comn en un motor de paso unipolar de 5 o 6 cables siguiendo las instrucciones que se detallan a continuacin:

1. Aislando el cable(s) comn que va a la fuente de alimentacin: Como se aprecia en las figuras anteriores, en el caso de motores con 6 cables, estos poseen dos cables comunes, pero generalmente poseen el mismo color, por lo que lo mejor es unirlos antes de comenzar las pruebas.

Usando un tester para chequear la resistencia entre pares de cables, el cable comn ser el nico que tenga la mitad del valor de la resistencia entre ella y el resto de los cables.

Esto es debido a que el cable comn tiene una bobina entre ella y cualquier otro cable, mientras que cada uno de los otros cables tienen dos bobinas entre ellos. De ah la mitad de la resistencia medida en el cable comn.

2.Identificando los cables de las bobinas (A, B, C y D): aplicar un voltaje al cable comn (generalmente 12 volts, pero puede ser ms o menos) y manteniendo uno de los otros cables a masa (GND) mientras vamos poniendo a masa cada uno de los dems cables de forma alternada y observando los resultados.

El procedimiento puede ser especificado como sigue:

Seleccionar un cable y conectarlo a masa. Ese ser llamado cable A.

Manteniendo el cable A conectado a masa, probar cul de los tres cables restantes provoca un paso en sentido antihorario al ser conectado tambin a masa. Ese ser el cable B.

Manteniendo el cable A conectado a masa, probar cul de los dos cables restantes provoca un paso en sentido horario al ser conectado a masa. Ese ser el cable D.

El ltimo cable debera ser el cable C. Para comprobarlo, basta con conectarlo a masa, lo que no debera generar movimiento alguno debido a que es la bobina opuesta a la A.