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Motores paso a paso bifásicos

Mar 03, 2017

Existen dos disposiciones básicas de bobinado para las bobinas electromagnéticas en un motor paso a paso de dos fases: bipolar y unipolar.

 

Motores unipolares

Un motor paso a paso unipolar tiene un devanado con llave central por fase. Cada sección de los devanados se enciende para cada dirección del campo magnético. Puesto que en esta disposición se puede invertir un polo magnético sin cambiar la dirección de la corriente, el circuito de conmutación puede hacerse muy simple (por ejemplo, un transistor individual) para cada devanado. Típicamente, dada una fase, se hace común el grifo central de cada devanado: dando tres conductores por fase y seis conductores para un motor típico de dos fases. A menudo, estas dos fases comunes están internamente unidas, por lo que el motor tiene sólo cinco cables.

 

Un microcontrolador o un controlador de motor paso a paso puede usarse para activar los transistores de accionamiento en el orden correcto, y esta facilidad de operación hace que los motores unipolares sean populares entre los aficionados; Son probablemente la manera más barata de obtener movimientos angulares precisos.

 

 

(Para el experimentador, los devanados se pueden identificar tocando los cables de los terminales juntos en los motores de PM.Si los terminales de una bobina están conectados, el eje se vuelve más difícil de girar.Una manera de distinguir el centro de la toma (cable común) de una bobina La resistencia entre el alambre común y el alambre del extremo de la bobina es siempre la mitad de la resistencia entre los cables del extremo de la bobina, porque hay dos veces la longitud de la bobina entre los extremos y sólo la mitad del centro Al final). Una manera rápida de determinar si el motor paso a paso está funcionando es cortocircuitar cada dos pares e intentar girar el eje. Siempre que se sienta una resistencia superior a la normal, indica que el circuito del devanado particular está cerrado y que la fase está funcionando.

 

Motores bipolares

Los motores bipolares tienen un solo devanado por fase. La corriente en un devanado necesita ser invertida para invertir un polo magnético, por lo que el circuito de accionamiento debe ser más complicado, normalmente con una disposición de puente en H (sin embargo, hay varios chips disponibles para hacer esto un Asunto sencillo). Hay dos derivaciones por fase, ninguna es común.

 

Se han observado efectos de fricción estática utilizando un puente H con ciertas topologías de accionamiento.

 

Dithering la señal paso a paso a una frecuencia más alta que el motor puede responder a reducirá este efecto de "fricción estática".

 

Debido a que los devanados son mejor utilizados, son más potentes que un motor unipolar del mismo peso. Esto se debe al espacio físico ocupado por los devanados. Un motor unipolar tiene el doble de la cantidad de alambre en el mismo espacio, pero sólo la mitad se utiliza en cualquier punto en el tiempo, por lo tanto es 50% eficiente (o aproximadamente el 70% de la salida de par disponible). Aunque un motor paso a paso bipolar es más complicado de conducir, la abundancia de chips de controlador significa que esto es mucho menos difícil de lograr.

 

Un stepper de 8 derivaciones se enrolla como un paso a paso unipolar, pero los conductores no están unidos a los internos comunes al motor. Este tipo de motor puede ser cableado en varias configuraciones:

 

Unipolar.

Bipolar con devanados de la serie. Esto da una mayor inductancia pero una corriente más baja por devanado.

Bipolar con devanados paralelos. Esto requiere una corriente más alta pero puede funcionar mejor a medida que se reduce la inductancia del devanado.

Bipolar con un solo devanado por fase. Este método ejecutará el motor en sólo la mitad de los devanados disponibles, lo que reducirá el par de baja velocidad disponible, pero requieren menos corriente