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Si algo parece muy complicado, es que esta mal explicado.

Control de un motor paso a paso.

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Control de un motor paso a paso.

Ahora me encuentro estudiando el funcionamiento de los motores paso a paso que saque de las impresoras que desmonte hace ya unas semanillas, las propiedades de estos motores y lo que los hacen diferentes de los motores normales es que son los únicos motores que son capaces de detenerse y quedarse en una posición fijada, ademas de mantener una fuerza en contra de cualquier movimiento mientras están parados, los motores eléctricos normales para pararlos hay que dejarlos sin “tensión”, a su vez esto los deja “muertos” y se pueden mover con la mano, lo que para ciertos menesteres no es apropiado ya que si queremos bloquear el eje en una cierta posición debemos usar algún sistema de frenado mecánico, por muy grande que sean sin tensión se mueven con una mano ( a lo mejor te hacen falta las dos, pero se mueven ).

Los motores paso a paso (stepper motor) solucionan ese problema, se pueden parar y girar en cualquier sentido aplicando la tensión y corriente pertinente y una vez esta en la posición que queramos lo podemos dejar parado y justamente es cuando más fuerza son capaces de soportar, en contra, cuanto más rápido giran menos fuerza tienen en su avance y esto puede generar un problema a la hora de saber cuantos pasos a dado el motor.

Existen dos tipos de motores principalmente:

  • Bipolar: Tiene solo 4 cables saliendo del motor: Estos son los motores más comunes de encontrar de forma “gratuita” ya que se encuentran dentro de muchos periféricos informáticos, como los scanner e impresoras, ya que necesitan conocer de forma muy precisa conocer la posición de los inyectores de tinta y del papel para poder ser precisos.

El funcionamiento de estos motores se puede ver en la imagen, básicamente el eje del motor esta constituido por un imán permanente y al rededor de este se encuentran las 4 bobinas de control ( en la realidad hay muchas más bobinas, pero se simplifica así), las bobinas están en serie una con la de enfrente y al ser circuladas por una corriente eléctrica forman un campo magnético que atrae al imán con mucha hasta que este se alinea con las bobinas, en la imagen la bobina 1a y 1b estan alimentadas por una corriente electrica y al generar el campo magnetico asociado atrae y alinea al eje del motor que queda atraído con la máxima fuerza en esta posición.

Para hacer girar el eje lo que se hace es alimentar las bobinas 2a y 2b y desconectar las bobinas 1a y 1b de forma que generan otro campo que atrae al imán y lo gira 90º, después hay que alimentar las bobinas 1a y 1b pero hay que aplicar la tensión en el sentido contrario a como se hizo anteriormente, si se aplica de la misma forma el eje girara hasta la posición anterior y no se mueve.


  • Unipolar: Puede tener 5 o 6 hilos saliendo del motor y son los más simples de operar ya que con 4 transistores NPN se operan muy facil.

El funcionamiento de este motor es muy parecido al bipolar solo que no hace falta invertir las tensiones de alimentación del motor, solo hay que ir conectando a masa las puntas de las bobinas, en la imagen las puntas son A y a, B y b y el punto A COM y B COM son comunes a el grupo de bobinas.

Para hacer que gire hay que conectar los hilos comunes a VCC y despues conectamos cada una de las puntas a masa siguiendo un orden, este orden es muy simple:

    1. Conectamos la bobina A, lo que hará que el eje se alinee con la bobina formada por A COM y A.
    2. Después desconectamos A y conectamos B.
    3. Despues C.
    4. Y por ultimo D.

Y para que de más vueltas pues solo hay que repetir el proceso tantas veces como queramos.

El tema de los pasos.

Estos motores tienen un parámetro que son los pasos, este parámetro define la resolución que va a tener el motor, por ejemplo, un motor de 48 pasos por vuelta indica que cada paso significa un movimiento de 7 º por paso, sin embargo, un motor de 200 pasos indica que cada paso es 1,8 º , y este parámetro es critico a la hora de seleccionar el motor que queremos usar, aunque hay trucos para lograr pasos más pequeños, de hecho se pueden dar medios pasos, así que podemos mover el motor la mitad de un paso usando un pequeño truco magnético, lo malo es que el consumo del motor se dispara y se calienta un poquito mucho.

Secuencia de control paso a paso.

Esta es la secuencia de control normal, ofrece un funcionamiento suave y es el modo a usar normalmente.

Secuencia de control de medio paso.

El control de medio paso se debe usar soló cuando tengamos la necesidad de obtener una resolución mayor para alguna aplicación en concreto.

Secuencia de doble fuerza.


Este modo de operación se usa si queremos una mayor potencia del motor, al activarse dos bobinas a cada vez el imán del eje se ve atraído por dos bobinas,

aunque siendo justos no es el doble de fuerza la que se aplica sino un una vez y media más, 1,41 * Fuerza nominal.

Los controladores de motor paso a paso profesionales ofrecen una funcionalidad llamada micropasos que permite dividir cada paso en múltiples pasos más pequeños, aunque para andar por casa, se pueden usar piñones o sistemas de correas que según el juego que pongas puedes lograr más resolución aunque sacrificas velocidad final del motor.

Written by cuningan

30 marzo, 2011 a 9:27

Publicado en Ciencia y tecnologia

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