Motor a Pasos

SEP SEIT DGEST Instituto Tecnológico De La Piedad Maquinas Eléctricas Práctica Motor a Pasos Ing. Electrónica Iván Aguilera Rodríguez 6°E

La Piedad, Mich

29/05/10

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INDICE. I.

Intr Introdu oducc cción ión (marc (marco o teór teóric ico)… o)……… …………… …………. ….2 2

II.

Objetivo……………………………….…….......4

III. III.

Materia Material……… l………………… …………………… …………………… ………….…4 .…4

IV.

Desarrollo……………… Desarrollo…………………………………. …………………..... .......7 ...7

V.

Resultados…………………............................9

VI.

Conclusión……………………………………...9

VII.

Fuentes informativas……………………...….10

VIII.

Anexos…………………………………………10







INTRODUCCIÓN. En esta ocasión se realizo realizo una práctica con un motor a pasos, pasos, esto utilizando un microcontrolador para activar su funcionamiento y darle la secuencia adecuada para que el motor pudiese funcionar. Los motores a pasos sin duda deben ser manejados por nosotros, pues en mas de alguna ocasión puede darse la necesidad de ser utilizados, esto debido a su principal característica que es la de poder rotar determinado ángulo de giro para de esta forma realizar tareas muy especificas. Este tipo de motores se puede decir que es un intermedio entre los servomotores y los motores CD. Los motor otores es paso paso a paso paso son son idea ideale less para para la cons constr truc ucci ción ón de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La carac caracte terí rísti stica ca princi principa pall de estos estos moto motores res es el hecho hecho de pod poder er moverlo moverloss un paso a la vez por cada pulso pulso que se le aplique. aplique. Este Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición posición o bien totalmente totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedar quedaráá comple completa tame mente nte libre libre si no circu circula la corri corrient entee por ningun ningunaa de sus bobinas. En este capítulo capítulo trataremos trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los más usados en robótica.

Principio de funcionamiento. Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre sobre el que van apli aplicad cados os disti distint ntos os imane imaness perma permane nente ntess y por un cier cierto to número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.







Imagen del rotor

Imagen de un estator de 4 bobinas

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:







del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada apropiada para realizar realizar un movimiento. movimiento. En figura 3 podemos apreciar un ejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un H-Bridge por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos HBridges iguales al de la figura 3 . El circuito de la figura 3 es a modo ilustrativo ilustrativo y no corresponde corresponde con exactitud a un H-Bridge. En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados como son los casos del L293 (ver figura 3 bis).

OBJETIVO. El objetivo particular de esta práctica es en primera instancia poder poner en marcha un motor a pasos; además observar que est estos ofre ofrece cenn cier cierta ta comp comple lejjid idaad en cu cuan anto to a su uso uso en comp compar arac aciión con con un mo mottor conv conven enci cion onal al DC. Tam Tambi bién én observar que este motor ofrece tal cual “pasos” en cuanto al giro de su rotor y poder de esta forma comprobar lo referente a la teoría de este dispositivo. Y bueno como objetivo implícito poder mediante la observación de funcionamiento imaginar las aplicaciones que a este se le pueden dar y así entender porque es que puede ser demasiado versátil y diversificado su uso.

PRACTICA CON MOTOR A PASOS Y MICROCONTROLADOR.

MATERIAL.







Protoboard

2 Fuentes de alimentación DC DC









Programador Z1 de Pictronico

.







DESARROLLO. El desarrollo de esta práctica en si fue algo complejo, debido a que se pres present entaro aron n disti distinta ntass dific dificul ultad tades, es, una de las las princi principa pales les y la de mayo mayor r prioridad fue poder identificar la secuencia con la que el motor funcionaba, es decir de sus cuatro terminales, poder saber con certeza cuales tenían que tener alimentación y cuales tierra en determinado momento para que se pudiera efectuar el “paso” del motor. Lo ante anteri rior or resu result lto o un tant tanto o tard tardad ado, o, pues pues las las tabl tablas as que que se nos nos mostraban mostraban en internet para diferentes modelos de motores a pasos en las que se especificaba la secuencia de las terminales del motor, no coincidían ninguna con el motor que nosotros teníamos para efectuar la práctica. Por esta razón fue necesario, de forma manual, mediante prueba y error poder identificar la secuencia adecuada para echar a andar el motor. Sacando así dos secuencias, una para que el motor girara en el sentido de las manecillas manecillas del reloj y otro para que girara en sentido contrario. Después de que se tenía la secuencia clara y correcta, se procedió a realizar un programa en el software Microcode Studio, para de esta forma y por medio de un microcontrolador obtener la secuencia de pulsos correcta para el avance en cuanto a pasos del motor. En las las sigu siguie ient ntes es foto fotoss se pued puedee visu visual aliz izar ar a gros groso o modo modo como como quedaron las conexiones.







Una vez que se tenía el programa hecho, se compilo, después de esto se procedió a cargarlo en el PIC con el programador y el Software PIC KIT 2.







par paraa el buen buen func funcio iona nami mien ento to del del moto motorr y la tarj tarjet eta, a, así así que que se deci decidi dió ó alim aliment entar arlos los de form formaa indepe independi ndient ente, e, puesto puesto que el motor motor consum consumía ía una considerable cantidad de corriente.

RESULTADOS. Los resultados obtenidos fueron los siguientes; 1. Para Para el cable blanco blanco y negro negro la conexión conexión tenía tenía que ser directam directament entee el Voltaje de suministro. 2. Para Para la secuencia secuencia en senti sentido do de las maneci manecillas llas del del reloj, reloj, se procedía procedía de la siguiente manera:

Amarillo + -

Azul +

Café + +

Rojo + +

Esas eran las únicas transiciones que se debían efectuar, es decir, se tenía que estar especificando esta transición de manera indefinida tantas veces como se deseara, iniciando con cualquiera de los renglones, y para el paso siguiente especificando en el programa el siguiente renglón de la tabla, después para un tercer paso del motor de nueva cuenta el renglón número uno, y así sucesivamente. 3. Para Para el sentido sentido contr contrario ario a las las manecil manecillas las del del reloj: reloj: Amarillo + +

Azul + +

Café +

Rojo + -

Y bueno los resultados como tal, que mejor que una imagen, como bien se dice una imagen cuenta más que mil palabras. Los videos de los resultados resultados están en







a encontrar el error y así obtener la experiencia para poder resolver problemas con este tipo de motor.

FUENTES FUENTES INFORMAT INFORMATIVAS IVAS . ELECTRONICA INDUSTRIAL-Dispositivos y sistemas. Timothy J. Malone. Prentice-Hall. México D.F. Traducción de la primera Ed. En Ingles. 1983. •

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ENGINEER’S MINI-NOTEBOOK Forrest M. Mims III. III Edición. Radio Shack, EUA 1996.

ANEXOS. Software para el giro en sentido de las manecillas del reloj: '**************************************************************** '* Name : UNTITLED.BAS '* Author : [select VIEW...EDITOR OPTIONS] '* Notice : Copyright Copyright (c) 2010 [select [select VIEW...EDITOR OPTIONS] '* : All Rights Reserved '* Date : 20/05/2010 '* Version : 1.0 '* Notes : '* : '****************************************************************









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high cafe pause 200 if boton1=0 then inicio goto paso4 secuencia: pause 300 low amarillo high azul high rojo high cafe pause 300 high amarillo low azul high rojo high cafe pause 300 low amarillo high azul high rojo high cafe pause 300 high amarillo low azul high rojo high cafe goto secuencia test: pause 200







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