5. Motores de Pasos

Práctica 8 - Motor de Pasos
Un motor de pasos, también conocidos como motor a pasos, puede rotar en ambas
direcciones, con la peculiaridad de que puede avanzar incrementalmente en pasos iguales
(el mismo ángulo cada vez que se incrementa). Este tipo de motores son usados con mucha
frecuencia en la robótica, para tener movimientos más precisos y velocidades controladas.
Los motores de paso cuentan con un rotor, que es un eje rotacional magnetizado, y estatores,
que son electroimanes estacionarios que rodean al rotor. A continuación veremos
gráficamente un ejemplo representativo del funcionamiento de un motor de pasos:
Imágenes tomadas de http://www.imagesco.com/articles/picstepper/02.html
En la figura podemos ver una rotación completa en 4 etapas. En la primera etapa, el rotor es
orientado hacia el electroimán de arriba, ya que es el único que se encuentra polarizado en
ese momento. En la segunda etapa, el electroimán de arriba es desactivado, mientras que el
electroimán de la derecha es activado, lo cual causa que el rotor gire 90 grados en sentido
de las manecillas del reloj para alinearse con el electroimán activo. El proceso puede ser
repetido de igual forma con los siguientes electroimanes para realizar una rotación
completa con una resolución de 90 grados permitiendo 4 posiciones diferentes.
Para lograr el doble de resolución podemos activar dos electroimanes en un mismo tiempo
y de esta manera posicionar el rotor en un lugar intermedio (entre los dos polos activos)
como se muestra en el paso 2 de la siguiente figura:
Los motores de paso comerciales cuentan con mucha más precisión ya que emplean una
serie de mini polos en el estator y rotor, aumentando de forma considerable la resolución;
los hay de 15° grados por paso, 3° e inclusive 1° grado.
Existen motores de paso de diferentes tipos; los comerciales cuentan con 4 ó 6 líneas de
conexión, las cuales deben ser energizadas con una secuencia en particular para poder
mover el rotor paso por paso hacia un lado o el otro.
Imágenes tomadas de www.robodacta.com
Hay motores de paso unipolares, que requieren de una fuente de alimentación, mientras que
los bipolares necesitan dos fuentes de alimentación o una donde sea posible invertir la
polaridad (flujo de la corriente). Esto lo podemos lograr gracias a un puente h, un
componente utilizado para manejar motores que puede proporcionar corriente de
alimentación en ambos sentidos.
El Handy Board cuenta con dos de estos componentes para manejar 4 motores de corriente
directa y en esta práctica los utilizaremos para manejar hasta dos motores de pasos.
El motor de pasos a utilizar es el siguiente:
Cuenta con 4 cables de alimentación (rojo, negro, gris, amarillo); es necesario el uso de un
multimetro para detectar las dos bobinas que hay que energizar. Para lograr esto solo es
necesario encontrar los pares de cables que tienen resistencia.
Utilizaremos los puertos 0 y 1 del Handy Board (para motores de corriente directa); para
lograr el giro del motor de pasos utilizaremos la siguiente secuencia y el código mostrado:
Motor 0
Motor 1
+
+
+
-
+
-
void main()
{
float x=0.1;
while(!stop_button())
{
motor(0,70);
motor(1,70);
sleep(x);
motor(0,-70);
motor(1,70);
sleep(x);
motor(0,-70);
motor(1,-70);
sleep(x);
motor(0,70);
motor(1,-70);
sleep(x);
}
ao();
}
Ejercicio: Para lograr una mayor resolución en el funcionamiento del motor de pasos
programe la siguiente secuencia y manipule el tiempo para cambiar la velocidad:
Motor 0
Motor 1
+
off
+
+
off
+
+
off
-
off
-
+
-