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Cuál es la diferencia entre los motores DC, Servo y Stepper

Jul 22, 2017

                        ¿ Cuál es la diferencia entre los motores DC, Servo y Stepper?

Servomotores

Los servomotores son generalmente un conjunto de cuatro cosas: un motor de corriente continua, un conjunto de engranajes, un circuito de control y un sensor de posición (normalmente un potenciómetro).

La posición de los servomotores puede ser controlada con mayor precisión que los motores de corriente continua estándar, y por lo general tienen tres cables (alimentación, tierra y control). La potencia de los servomotores se aplica constantemente, con el circuito servo control que regula el arrastre para accionar el motor. Los servomotores están diseñados para tareas más específicas en las que la posición debe definirse con precisión, como controlar el timón en un barco o mover un brazo robótico o una pierna de robot dentro de un cierto rango.

Los servomotores no giran libremente como un motor DC estándar. En cambio, el ángulo de rotación está limitado a 180 grados (o algo así) de un lado a otro. Los servomotores reciben una señal de control que representa una posición de salida y aplican potencia al motor de CC hasta que el eje gira a la posición correcta, determinada por el sensor de posición.

PWM se utiliza para la señal de control de servomotores. Sin embargo, a diferencia de los motores de corriente continua, es la duración del pulso positivo el que determina la posición, en lugar de la velocidad, del eje servo. Un valor de impulso neutro dependiente del servo (normalmente alrededor de 1,5 ms) mantiene el servo eje en la posición central. Aumentando ese valor del pulso hará que el servo gire hacia la derecha, y un pulso más corto girará el eje en sentido contrario a las agujas del reloj. El pulso de servocontrol se repite generalmente cada 20 milisegundos, esencialmente diciéndole al servo a dónde ir, aunque eso signifique permanecer en la misma posición.

Cuando se ordena a un servo que se mueva, se moverá a la posición y mantendrá esa posición, incluso si la fuerza externa empuja contra ella. El servo resistirá el movimiento fuera de esa posición, con la cantidad máxima de fuerza resistiva que el servo puede ejercer siendo la relación de par de ese servo.

Motores paso a paso

Un motor paso a paso es esencialmente un servo motor que utiliza un método diferente de motorización. Cuando un servo motor utiliza un motor de corriente continua de rotación continua y un circuito de controlador integrado, los motores paso a paso utilizan múltiples electroimanes dentados dispuestos alrededor de un engranaje central para definir la posición.

Los motores paso a paso requieren un circuito de control externo o microcontrolador (por ejemplo, un Raspberry Pi o Arduino) para activar individualmente cada electroimán y hacer girar el eje del motor. Cuando se activa el electroimán 'A', atrae los dientes del engranaje y los alinea, ligeramente desplazados del siguiente electroimán 'B'. Cuando "A" está apagado y "B" encendido, el engranaje gira ligeramente para alinearse con "B", y así sucesivamente alrededor del círculo, con cada electroimán alrededor del engranaje activando y desenergizando a su vez para crear la rotación. Cada rotación de un electroimán al siguiente se denomina un "paso", y por lo tanto el motor puede ser girado por ángulos de paso predefinidos precisos a través de una rotación completa de 360 grados.

Los motores paso a paso están disponibles en dos variedades; unipolar o bipolar. Los motores bipolares son el tipo más fuerte de motor paso a paso y generalmente tienen cuatro u ocho conductores. Tienen dos conjuntos de bobinas electromagnéticas internamente, y el paso se logra cambiando la dirección de la corriente dentro de esas bobinas. Los motores unipolares, identificables por tener 5,6 o incluso 8 alambres, también tienen dos bobinas, pero cada una tiene un grifo central. Los motores unipolares pueden pasar sin tener que invertir la dirección de la corriente en las bobinas, haciendo la electrónica más simple. Sin embargo, debido a que el grifo central se utiliza para activar sólo la mitad de cada bobina en un momento que por lo general tienen menos par que bipolar.

El diseño del motor paso a paso proporciona un par de sujeción constante sin necesidad de motor y, siempre que el motor se utilice dentro de sus límites, no se producen errores de posicionamiento, ya que los motores paso a paso tienen estaciones físicamente predefinidas. www.ttmotor.com  

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