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Motor paso a paso: qué es y cómo funciona

Los motores paso a paso son esenciales en sistemas que requieren un movimiento de rotación muy preciso, ya que tienen este control. Un motor paso a paso le permite posicionar su eje con mucha precisión en cualquier posición, ya que su rotación se divide en varios pasos o ángulos. Por lo tanto, este motor se vuelve muy útil cuando necesitamos movimientos muy precisos, y todavía podemos regular la velocidad y el par del motor.

El propósito de este artículo es mostrar qué es el motor paso a paso, cómo funciona, cuáles son sus tipos y aplicaciones y cómo controlar el motor paso a paso utilizando un Arduino.

¿Qué es el motor paso a paso y cómo funciona?

El motor paso a paso es un dispositivo capaz de convertir una señal digital en rotación, con movimientos precisos en su rotación.

Por lo tanto, este tipo de motor tiene un número fijo de polos magnéticos que determinan sus pasos, sin necesidad de cepillos. El número de pasos determina la precisión del ángulo de paso del motor paso a paso.

Por lo tanto, este tipo de motor requiere circuitos de control para controlar el ancho de pulso que controla su funcionamiento, así como para enviar la corriente adecuada para cada paso del motor.

Tipos de motor paso a paso

Existen los siguientes tipos de motor paso a paso:

  • Renuencia variable: Estator con bobinados y rotor con varias polaridades;
  • Imán permanente: Similar al motor de Reluctancia Variable, pero tiene un imán fijo en el rotor;
  • Híbrido: Imán permanente en el eje y rotor multidentado. Es el tipo más común de motor paso a paso en las industrias.

Esta clasificación se realiza mediante diferencias en la construcción de motores paso a paso.

Operación de motor paso a paso

Todos los motores usan el mismo principio, que es usar las bobinas para atraer el rotor. A continuación se muestra un diagrama del motor paso a paso:

motor de paso

Vea que tenemos cuatro bobinas, y cuando una se energiza, crea un campo magnético y un lado del imán es atraído hacia él. Por lo tanto, si dos bobinas se energizan al mismo tiempo, el rotor está en posición entre ellas. De esa manera, podemos tener diferentes tipos de pasos.

Paso completo simple

Este es el modelo de paso más simple, ya que solo se activa una bobina y el polo norte del imán se siente atraído hacia ella.

En este modelo, las bobinas se activan una tras otra, de modo que el motor gira. Por lo tanto, este es un motor de cuatro pasos.

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Paso completo con dos bobinas.

En este ejemplo, es necesario conectar dos bobinas y el rotor está controlado por dos bobinas. Por lo tanto, como se activan dos bobinas en cada paso, todavía tiene cuatro pasos.

A medida que activamos dos bobinas, el par motor aumenta mucho, pero el consumo es el doble. Por lo tanto, el rotor gira entre dos bobinas a la vez, en secuencia.

Medio paso

Por lo tanto, es posible duplicar el número de pasos con cuatro bobinas. El secreto es inducir dos bobinas, luego inducir una, luego dos, y así sucesivamente.

Estos motores paso a paso están conectados con circuitos que llamamos micro controladores paso a paso. Con ellos, podemos controlar la intensidad de campo de cada bobina y aumentar considerablemente el número de pasos entre las bobinas.

Hay controladores de micro pasos de hasta 64 pasos, entre bobinas. Con un controlador de este tipo, puede obtener 64 pasos cada 1/4 de vuelta del motor.

Arranque de un motor paso a paso con Arduino

Materiales necesarios:

  • Arduino Uno o equivalente;
  • Motor de paso;
  • Puente H o escudo de puente H;
  • Protoboard para facilitar las conexiones.

En este proyecto, deberá utilizar un puente H, ya que si conectamos el Arduino directamente al motor, el microcontrolador no podrá pasar la corriente que necesita el motor y quemará las puertas. Hicimos un artículo enseñándole cómo construir su propio Puente H, puede acceder haciendo clic aquí. En este tutorial, se utilizará el CI L293B, que es un gran puente H.

Realice las conexiones de acuerdo con el diagrama:

motor paso a paso arduino

De todos modos, para la programación usaremos el siguiente código:

#include 

const int stepsPerRevolution = 300;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8,9,10,11);

void setup() {
myStepper.setSpeed(80);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.println(“clockwise”);
myStepper.step(stepsPerRevolution);
delay(500);

Serial.println(“counterclockwise”);
myStepper.step(-stepsPerRevolution);
delay(500);

}

El motor paso a paso será extremadamente útil en la construcción de robots y sistemas de automatización con Arduino. Por lo tanto, a partir de este código, será posible ejecutar una serie de proyectos.

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