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¿Cómo funciona un motor paso a paso

May 02, 2017

La construcción básica

Voy a simplificar los motores de pasos aquí para ilustrar la idea central y simple: el rotor (interior) de un motor paso a paso gira en pequeñas cantidades discretas (pasos) porque el estator (exterior) aplica impulsos magnéticos que lo empujan y empujan .

El rotor

El propio rotor está hecho de dos discos, un poco como engranajes, uno de los cuales es un polo norte magnético (rojo) y el otro es un polo sur (azul). Cuando ponemos los dos discos de nuevo a la parte posterior, conseguimos dientes del polo del norte y del sur alternando alrededor del borde. Si usted encuentra que difícil de imaginar, imagine que su mano izquierda es un polo norte magnético y está de color rojo, mientras que su mano derecha es un polo sur magnético y de color azul. Si coloca una mano encima de la otra para que los dedos de una mano se alternen con los dedos de la otra, luego mire hacia abajo, verá alternando los dientes de los polos norte y sur (los dedos) alrededor del borde. Eso es efectivamente lo que tenemos en el rotor de un motor paso a paso.

El estator

Alrededor del borde del rotor, tenemos el estator: en este ejemplo, cuatro electroimanes que se pueden encender y apagar individualmente. Generalmente los electroimanes en un motor paso a paso trabajan en pares, con cada par opuesto de imanes que se conectan juntos para formar un polo norte al mismo tiempo, seguido por los imanes en ángulo recto, que también trabajan juntos. Prefiero dibujar una forma ligeramente diferente, que creo que es más simple y más fácil de entender. Exactamente lo que se activa cuando depende de cuántos dientes del rotor (pasos) hay y cuántas bobinas de electroimán que los rodean: la geometría y la alineación de un motor paso a paso tiene que ser justo para hacer girar el rotor.

Cómo gira

  1. El electroimán derecho se energiza y se convierte en un polo norte (rojo) y el electroimán izquierdo se convierte en un polo sur (azul). Esto arrastra el rotor alrededor de un paso para que un diente azul en el rotor se encaje hacia el electroimán derecho y un diente rojo se encaje hacia el electroimán izquierdo.

  2. Ahora el electroimán inferior se convierte en un polo norte, el imán superior se convierte en un polo sur, y los dos imanes horizontales se desconectan. De nuevo, los dientes del rotor son arrastrados alrededor de un paso.

  3. Los imanes verticales están ahora desconectados y los imanes horizontales se vuelven a encender, pero con la polaridad opuesta (patrón de magnetismo) que tenían antes. Los dientes del rotor avanzan por un paso más.

  4. Finalmente, los imanes verticales se vuelven a encender, en la polaridad opuesta a la anterior, y los imanes horizontales se desconectan. El rotor mores alrededor de un paso más. Todo el ciclo entonces se repite.

Recuerde que un motor paso a paso no está realmente diseñado para seguir dando vueltas y vueltas: enviando tantos o tan pocos impulsos a los electroimanes externos según sea necesario, podemos hacer que el rotor dé un cierto número de pasos (y, por lo tanto, Un ángulo preciso). Podemos hacer que gire de manera opuesta invirtiendo la corriente eléctrica.