motor paso a paso

Motor paso a paso unipolar [2][3]

Los motores unipolares que poseen devanados duplicados. Para facilitar el esquema se dibuja este devanado como una bobina con punto medio, en realidad tienen dos bobinas en cada eje del estator, que están unidas por extremos opuestos, de tal modo que al ser alimentada una u otra, generan cada una un campo magnético inverso al de la otra. Nunca se energizan juntas: por eso lo correcto es decir que tienen una doble bobina, en lugar de decir (como se hace habitualmente) que es una bobina con punto medio.

Figura 1.1. Distribución del bobinado de un motor unipolar

El motor unipolar normalmente dispone de 5 o 6 cables dependiendo si el común esta unido internamente o no, para controlar este tipo de motores existen tres métodos con sus correspondientes secuencias de encendido de bobinas, el común irá conectado a +Vcc o tierra según el circuito de control usado y luego tan solo tendremos que alimentar la bobina correcta para que avance o retroceda el motor según avancemos o retrocedamos en la secuencia.

Las secuencias son las siguientes:

Paso simple:

Esta secuencia consiste en activar cada bobina una a una y por separado, con esta secuencia de encendido de bobinas no se obtiene mucha fuerza ya que solo es una bobina cada vez la que arrastra y sujeta el rotor del eje del motor

Figura 1.2.  Secuencia de motor paso simple

Paso doble:

En paso doble se activan las  bobinas de dos en dos con lo que se hace un campo magnético más potente que atraerá con más fuerza y retendrá el rotor del motor en el sitio. Los son algo bruscos debido a que la acción del campo magnético es más poderosa que en la secuencia de paso sencillo

Figura 1.3.  Secuencia de motor paso doble

Medio Paso:

Este se logra combinando  dos tipos de secuencias es decir el paso sencillo y el doble paso y así se puede hacer mover el motor en pasos más pequeños y precisos de esta manera se tiene el doble de pasos de movimiento para el recorrido total de 360º del motor.

Figura 1.4.  Secuencia de motor paso medio

   DISCUSIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES

Para el control del del motor paso a paso se necesitan diversas compuertas para porder obtener la secuencia adecuada en el circuito. El circuito contara con un contador el cual se uso el 74LS192 y un timer numero de parte 555 asi como también se diseña un decodificador para el control del motor.

Se diseña el circuito del timer para obtener los pulsos necesarios tal como se muestran en la figura 1.5.

Figura 1.5 Circuito de timer

de acuerdo con el circuito de la figura 1.6 la frecuencia de los pulsos de este timer se controlan por medio del potenciómetro de 100K que se puede apreciar.

Ya terminado el circuito del timer se prosigue a armar el circuito necesario para el contador, en este caso el numero de parte del contador que se uso es el 74LS192

Figura 1.6 Circuito de contador

En el circuito de la figura 4.2 se pueden apreciar que las entradas (A, B, C, D) se mandan a tierra pero también si se mandan a 5 voltios este funcionaria de la misma manera, las entradas UP y DOWN  se usan de tal manera que  si se quiere que el conteo sea ascendente se introduciran los pulsos en la entrada  UP pero si se quiere que el conteo sea descendente se introducen los pulsos en la entrada Down.

En la siguiente figura se puede observar que las salidas del contador se conectan a un decodificador, este se encarga de mantener una determinada secuencia ya sea de medio paso o paso completo, para obtener una secuencia de paso completo se requieren de los siguientes pasos

·         Decodificador de paso completo

Pimero se escribe en forma binaria los números del uno al quince y se ponen en la salida los unos lógicos con la secuencia deseada, esta secuencia de unos lógicos es la que permitirá dar el giro al motor en paso completo.

					Salidas
	Q3	Q2	Q1	Q0	A	B	C	D
0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	0	0	1	0	1	0	0
2	0	0	1	0	0	0	1	0
3	0	0	1	1	0	0	0	1
4	0	1	0	0	1	0	0	0
5	0	1	0	1	0	1	0	0
6	0	1	1	0	0	0	1	0
7	0	1	1	1	0	0	0	1
8	1	0	0	0	1	0	0	0
9	1	0	0	1	0	1	0	0
10	1	0	1	0	0	0	1	0
11	1	0	1	1	0	0	0	1
12	1	1	0	0	1	0	0	0
13	1	1	0	1	0	1	0	0
14	1	1	1	0	0	0	1	0
15	1	1	1	1	0	0	0	1

Ahora cada salida será la columna A, B, C y D por la cual se utilizara el método del mapa de karnaugh para simplificar cada salida  y de esta manera poder implementar el circuito

A=Q’₁Q’₂

B=Q’₁Q₀

 C=Q₁Q’0

D=Q₁Q₀

De acuerdo con las ecuaciones obtenidas por la reducción usando el método de karnaugh se realiza el decodificador que se muestra en la siguiente figura

Después de haber obtenido el circuito del timer, el del contador y del decodificador el circuito ya será capaz de realizar la función adecuada para que el motor gire con paso completo de acuerdo con lo que se observa en la figura siguiente.

  

La implementacion fisica del circuito de la imagen anterior es la que se observa a continuacion 

 
Conclusión

En la implementación de un circuito es necesario tener cuidado con los materiales que se usan así como también es fundamental informarse sobre las condiciones de operación de dichos componentes para evitar dañarlos.