MOTORES PASO A PASO Sensores y Transductores

MOTORES PASO A PASOSensores y TransductoresFrank Merello Portocarrero

INTRODUCCINEnerga elctrica, una de las ms utilizadas.Dispositivos desarrolladosMotores elctricos Transformar energaEnerga mecnica de rotacinMOTORES P-PNecesidad de movimientos muy precisos para ciertos mecanismos

Necesidad de velocidad regular

No tienen escobillas

Alimentacin DC

Los motores P-P se mueven un paso a la vez por cada combinacin de voltaje aplicada en sus bobinas.90 > ngulo de Paso > 1.8

Estos motores pueden quedar enclavados en una posicin (bobina energizada), como tambin quedar libres.PARMETROS PRINCIPALESngulo de paso (Step Angle)

Par dinmico de trabajo (WorkingTorque)

Par de mantenimiento (Holding Torque)

Par de detencin (Detention Torque)PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El motor P-P est constituido por un rotor y un estator.

Parte fija (flujo) y parte mvil (excitacin, movimiento o enclavamiento).

El estator genera un campo magntico (polos N y S) al excitarse.Al hacer variar dicha excitacin, el campo magntico efectuar un movimiento giratorio.Entonces la respuesta del rotor ser seguir el movimiento de dicho campo. La bobina excitada debe cambiar a medida que el rotor llega a la posicin de equilibrio.Puede decirse por tanto que un motor paso a paso es un elemento que transforma impulsos elctricos en movimientos de giro controlados, ya que podremos hacer girar al motor en el sentido que deseemos y el nmero de vueltas y grados que necesitemos.

CLASIFICACIN SEGN EL FUNCIONAMIENTOImn PermanenteReluctancia variableHbridos

Imn PermanenteEste tipo de motores tienen un ncleo compuesto por un imn permanente de perfil redondeado.

Con 4 bobinas unmotor PAPpuede presentar hasta 8 terminales, 2 por cada bobina. Los terminales se pueden unir interna o externamente dando lugar a dos tipos de motores:

La diferencia est en que los unipolares son ms fciles de manejar, pero las bobinas slo se polarizan en una direccin, bastar con un switch para energizar las bobinas.En cambio en los bipolares, cada bobina debe polarizarse en ambas direcciones.Bobinado de un motor paso a paso de una disquetera

Secuencia para manejar motores paso a paso BipolaresEstos motores necesitan la inversin de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada.

Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares

Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores:Normal (recomendada)Wave driveMedio paso (half step)Secuencia Normal

Secuencia half step

Secuencia wave drive

Reluctancia variableEl rotor es de acero dulce, cilndrico y perfil dentado.Cuando se excita el estator el flujo generado circula por el rotor, y ste intentar buscar la posicin de menor reluctancia.

HBRIDOEl motor Hbrido consiste en un estator dentado y un rotor de tres partes. El rotor de apilado simple contiene dos piezas de polos separados por un magneto permanente magnetizado, con los dientes opuestos desplazados en una mitad de un salto de diente para permitir una alta resolucin de pasos .

ALIMENTACINPara conseguir el giro del rotor en un determinado numero de grados, las bobinas del estator deben ser excitadas secuencialmente a una frecuencia que determina la velocidad de giro. Las inercias propias del arranque y parada (aumentadas por las fuerzas magnticas en equilibrio que se dan cuando esta parado) impiden que el rotor alcance la velocidad nominal instantneamente, y por tanto la frecuencia de los pulsos que la fija debe ser aumentada progresivamente.

Para simplificar el control de estos motores existen circuitos especializados que a partir de tres seales (tren de pulsos, sentido de giro e inhibicin) generan, a travs de una etapa lgica, las secuencias de pulsos que un circuito de conmutacin distribuye a cada fase.

APLICACIONESRobticaDiscos duros y flexiblesUnidades de CD-ROM o DVDImpresorasManipulacin y posicionamiento de herramientasSistemas informticosTecnologa aeroespacialTaxmetrosPatrn mecnico de velocidad angularRelojes ElctricosCasetes DigitalesObservacionesAseguran un posicionamiento simple y exacto.Pueden girar de forma continua, con velocidad variable, como motores sncronos, ser sincronizados entre s, obedecer a secuencias complejas de funcionamiento.Motores muy ligeros, fiables, y fciles de controlar, sin la necesidad de sensores de realimentacin. Su funcionamiento a bajas velocidades no es suave (perdida de posicin).Tienden a sobrecalentarse trabajando a velocidades elevadas.Larga vida.

Insensibilidad al choque en rgimen dinmico, a la regulacin de la fuente de alimentacin.Velocidad de respuesta elevada (