Descripción: Practica de laboratorio Electrónica Análoga
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Libro practico para aprender a dimensionar el diámetro y el numero de espiras de las bobinas para motores asíncronosDescripción completa
Excelente para aprender todo sobre el embobinado de motores y los tipos que existenDescripción completa
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Descripción: Excelente para aprender todo sobre el embobinado de motores y los tipos que existen
IMÁGENES y descripción de secuencia movimientos y giros en ingles
Método de guitarra
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Aprenda a armar su propio libro a partir de hojas sueltas.Full description
Descripción: Estadistica Paso a Paso
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U.N:"San U. N:"San Luis Gonzaga" Gonza ga" de Ica FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica
ASIGNATURA: I nt r oducci ónal aRobót i ca
TEMA: TEMA: Actuador esEl éctr i cos aUMN!: Ll uncorMendoza,Juan. C HuancaMa Mal donado,Oscar Del aCr uzQuezada,Emmanuel I nj ant eMe Mendoza,Max
MOTORES PASO A PASO
Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8° es decir que se necesitar!n " pasos en el primer caso #90°$ y %00 para el se&undo caso #1.8°$ para completar un &iro completo de '(0°. Principio de funcionamiento )!sicamente estos motores est!n constituidos normalmente por un rotor so*re el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto n+mero de *o*inas e,citadoras *o*inadas en su estator. Las *o*inas son parte del estator y el rotor es un im!n permanente. -oda la conmutación #o e,citación de las *o*inas$ de*er ser e,ternamente maneada por un controlador.
/ma&en del rotor
/ma&en de un estator de " *o*inas
E,isten dos tipos de motores paso a paso de im!n permanente
Bipolar: Estos tiene &eneralmente cuatro ca*les de salida #ver 2i&ura 1$. 3ecesitan ciertos trucos para ser controlados de*ido a que requieren del cam*io de dirección del 2luo de corriente a trav4s de las *o*inas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En la 2i&ura ' podemos apreciar un eemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en 5 #56)rid&e$. 7omo se aprecia ser! necesario un 56 )rid&e por cada *o*ina del motor es decir que para controlar un motor aso a aso de " ca*les #dos *o*inas$ necesitaremos usar dos 56)rid&es i&uales al de la 2i&ura '. El circuito de la 2i&ura ' es a modo ilustrativo y no corresponde con e,actitud a un 56)rid&e. En &eneral es recomenda*le el uso de 56)rid&e inte&rados como son los casos del L%9') #ver 2i&ura '*is$.
Unipolar: Estos motores suelen tener ( o ca*les de salida dependiendo de su cone,ión interna #ver 2i&ura %$. Este tipo se caracteriza por ser m!s simple de controlar. En la 2i&ura " podemos apreciar un eemplo de cone,ionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un :L3%80' el cual es una arre&lo de 8 transistores tipo ;arlin&ton capaces de manear car&as de hasta 00m<. Las entradas de activación #
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares 7omo se dio anteriormente estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus *o*inas en una secuencia determinada. 7ada inversión de la polaridad provoca el movimiento del ee en un paso cuyo sentido de &iro est! determinado por la secuencia se&uida. < continuación se puede ver la ta*la con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo )ipolares
Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares E,isten tres secuencias posi*les para este tipo de motores las cuales se detallan a continuación. -odas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez alcanzado el paso 2inal #" u 8$. ara revertir el sentido de &iro simplemente se de*en eecutar las secuencias en modo inverso.
Secuencia Normal: Esta es la secuencia m!s usada y la que &eneralmente recomienda el 2a*ricante. 7on esta secuencia el motor avanza un paso por vez y de*ido a que siempre hay al menos dos *o*inas activadas se o*tiene un alto torque de paso y de retención.
Secuencia del tipo wave drive: En esta secuencia se activa solo una *o*ina a la vez. En al&unos motores esto *rinda un 2uncionamiento m!s suave. ero al estar solo una *o*ina activada el torque de paso y retención es menor.
Secuencia del tipo medio paso: En esta secuencia se activan las *o*inas de tal 2orma de *rindar un movimiento i&ual a la mitad del paso real. ara ello se activan primero % *o*inas y lue&o solo 1 y así sucesivamente. 7omo vemos en la ta*la la secuencia completa consta de 8 movimientos en lu&ar de ".
7omo comentario 2inal ca*e destacar que de*ido a que los motores paso a paso son dispositivos mec!nicos y como tal de*en vencer ciertas inercias el tiempo de duración y la 2recuencia de los pulsos aplicados es un punto muy importante a tener en cuenta. En tal sentido el motor de*e alcanzar el paso antes que la pró,ima secuencia de pulsos comience. =i la 2recuencia de pulsos es muy elevada el motor puede reaccionar en al&una de las si&uientes 2ormas
• • • •
uede que no realice nin&+n movimiento en a*soluto. uede comenzar a vi*rar pero sin lle&ar a &irar. uede &irar err!ticamente. > puede lle&ar a &irar en sentido opuesto.
ara o*tener un arranque suave y preciso es recomenda*le comenzar con una 2recuencia de pulso *aa y &radualmente ir aument!ndola hasta la velocidad deseada sin superar la m!,ima tolerada. El &iro en reversa de*ería tam*i4n ser realizado previamente *aando la velocidad de &iro y lue&o cam*iar el sentido de rotación. Una referencia importante:
7uando se tra*aa con motores paso a paso usados o *ien nuevos pero de los cuales no tenemos hoas de datos. Es posi*le averi&uar la distri*ución de los ca*les a los *o*inados y el ca*le com+n en un motor de paso unipolar de o ( ca*les si&uiendo las instrucciones que se detallan a continuación
! Aislando el ca"le#s$ com%n &ue va a la fuente de alimentaci'n: 7omo se aprecia en las 2i&uras anteriores en el caso de motores con ( ca*les estos poseen dos ca*les comunes pero &eneralmente poseen el mismo color por lo que lo meor es unirlos antes de comenzar las prue*as. :sando un multímetro para chequear la resistencia entre pares de ca*les el ca*le com+n ser! el +nico que ten&a la mitad del valor de la resistencia entre ella y el resto de los ca*les. Esto es de*ido a que el ca*le com+n tiene una *o*ina entre ella y cualquier otro ca*le mientras que cada uno de los otros ca*les tiene dos *o*inas entre ellos. ;e ahí la mitad de la resistencia medida en el ca*le com+n. (! )dentificando los ca"les de las "o"inas #A* B* + , -$: aplicar un voltae al ca*le com+n #&eneralmente 1% voltios pero puede ser m!s o menos$ y manteniendo uno de los otros ca*les a tierra #?3;$ mientras vamos poniendo a tierra cada uno de los dem!s ca*les de 2orma alternada y o*servando los resultados. El proceso se puede apreciar en el si&uiente cuadro
)dentificando los ca"les en Motores Paso a Paso Bipolares: ara el caso de motores paso a paso *ipolares #&eneralmente de " ca*les de salida$ la identi2icación es m!s sencilla. =implemente tomando un multímetro en modo ohmetro #para medir resistencias$ podemos hallar los pares de ca*les que corresponden a cada *o*ina de*ido a que entre ellos de*er! ha*er continuidad #en realidad una resistencia muy *aa$. Lue&o solo de*eremos averi&uar la polaridad de la misma la cual se o*tiene 2!cilmente pro*ando. Es decir si conectado de una manera no 2unciona simplemente damos vuelta los ca*les de una de las *o*inas y entonces ya de*ería 2uncionar correctamente. =i el sentido de &iro es inverso a lo esperado simplemente se de*en invertir las cone,iones de am*as *o*inas y el 56)rid&e. Para recordar :n motor de paso con ca*les es casi se&uro de " 2ases y unipolar. :n motor de paso con ( ca*les tam*i4n puede ser de " 2ases y unipolar pero con % ca*les comunes para alimentación pueden ser del mismo color. :n motor de pasos con solo " ca*les es com+nmente *ipolar.
$!NTR! #E UN M!T!R PAS! A PAS! %IP!AR Los motores paso a paso se controlan por el cam*io de dirección del 2luo de corriente a trav4s de las *o*inas que lo 2orman 7ontrolar el desplazamiento del rotor en 2unción de las tensiones que se aplican a las *o*inas con lo que podemos conse&uir desplazamientos para adelante y atr!s. @ controlar el n+mero de pasos por vuelta. @ controlar la velocidad del motor.
&$ómo sa'er cómo conectar uno de estos motores( Estos motores e,teriormente poseen ( o ca*les #cuatro corresponden a cada uno de los e,tremos de las dos *o*inas e,istentes mientras que los otros dos corresponden al punto medio de cada una. En el caso de que el ca*le restante sea uno entonces corresponde a estos dos +ltimos unidos internamente$. :na vez localizados dichos ca*les mediremos la resistencia con un óhmetro o un multímetro en ellos. ;e esta 2orma localizamos las dos *o*inas #los tres ca*les cuya resistencia entre sí sea distinta de in2inito corresponden a una *o*ina$.
Secuencias %i)olares
)ara
mane*ar
motores
)aso
a
)aso
7omo se dio anteriormente estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus *o*inas en una secuencia determinada. 7ada inversión de la polaridad provoca el movimiento del ee en un paso cuyo sentido de &iro est! determinado por la secuencia se&uida. < continuación se puede ver la ta*la con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo )ipolares
PASO
TERM)NA.ES A
B
+
-
AB
6B
AB
6B
(
AB
6B
6B
AB
/
6B
AB
6B
AB
0
6B
AB
AB
6B
1Los motores *ipolares requieren circuitos de control y de potencia m!s compleos. ero en la actualidad esto no es pro*lema ya que estos circuitos se suelen implementar en un inte&rado que soluciona esta compleidad en un solo componente. 7omo mucho se de*en a&re&ar al&unos componentes de potencia como transistores y diodos para las contracorrientes aunque esto no es necesario en motores pequeños y medianos.
7omo no tienen el do*le *o*inado de los unipolares #recordemos que en 4stos todo el tiempo se est! utilizando sólo una de las *o*inas duplicadas mientras la otra queda desactivada y sin nin&una utilidad$ los motores *ipolares o2recen una meor relación entre torque y tamañoCpeso.
;istri*ución del *o*inado de un motor *ipolar La con2i&uración de los motores *ipolares requiere que las *o*inas reci*an corriente en uno y otro sentido y no solamente un encendido6apa&ado como en los unipolares. Esto hace necesario el uso de un uente 5 #un circuito compuesto por al menos cuatro transistores$ so*re cada uno de los *o*inados.
=ecuencia de pulsos para un motor *ipolar :n uente en 5 es un circuito electrónico que permite a un motor el4ctrico ;7 &irar en am*os sentidos avance y retroceso. =on ampliamente usados en ro*ótica y como convertidores de potencia. Los puentes 5 est!n disponi*les como circuitos inte&rados pero tam*i4n pueden construirse a partir de componentes discretos.
El que si&ue es un circuito de eemplo para el maneo de una de las *o*inas #se necesita otro i&ual para manear un motor completo$.
7ircuito de maneo para un motor *ipolar
$!TR! #E UN M!T!R PAS! A PAS! $!N AR#UIN! Secuencia )ara controlar motores )aso a )aso %i)olares :n motor paso a paso *ipolar necesita invertir la corriente que circula por sus *o*inas en una secuencia determinada para provocar el movimiento del ee. Paso
Bobina
Bobina
Bobina
Bobina
1A
1B
2A
2B
Paso 1
1
0
1
0
Paso 2
1
0
0
1
Paso 3
0
1
0
1
Paso 4
0
1
1
0
Controlar motor paso a paso Bipolar con Ar!ino 7omo se ha e,plicado antes los motores *ipolares son m!s compleos de controlar ya que el 2luo de corriente tiene que cam*iar de dirección a trav4s de las *o*inas con una
secuencia determinada. ara esto de*emos conectar cada una de las dos *o*inas en un puente en 5 #56)rid&e$. ara esto utilizaremos el inte&rado L%9' que contiene dos 56
)rid&e
:tilizando esta cone,ión tenemos un pequeño pro*lema y es que usamos cuatro pins del
;e este modo usaremos
solo dos pins del en modo de
inversor o*tendremos los cuatro pins de control necesarios para atacar el L%9'.
Integrado +,-# El inte&rado L%9'; incluye cuatro circuitos para manear car&as de potencia media en especial pequeños motores y car&as inductivas con la capacidad de controlar corriente hasta (00 m<. en cada circuito y una tensión entre ". y '(B. Los circuitos individuales se pueden usar de manera independiente para controlar car&as de todo tipo y en el caso de ser motores manear un +nico sentido de &iro. ero adem!s cualquier de estos cuatro circuitos sirven para con2i&urar la mitad de un puente 5. El inte&rado permite 2ormar entonces dos puentes 5 completos con los que se puede realizar el maneo de dos motores. En este caso el maneo ser! *idireccional con 2renado r!pido y con posi*ilidad de implementar 2!cilmente el control de velocidad.
