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MOTORES PASO A PASO Y SERVOMOTORES

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by

alexis tymosczuk

on 20 November 2014

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Transcript of MOTORES PASO A PASO Y SERVOMOTORES

INTRODUCCIÓN
Los motores paso a paso ocupan un lugar único en el mundo del control. Estos motores son usados comúnmente en mediciones y aplicaciones de control. Ejemplo de estas aplicaciones son impresoras chorro de tinta, máquinas de control numérico computarizado (CNC) y bombas volumétricas entre otras.
Clases de motores paso a paso:
Existen tres clases básicas de motores PAP:
- de imán permanente
- de reluctancia variable
- híbridos

SERVOMOTOR


El servo es un potente dispositivo que dispone en su interior de un pequeño motor con un reductor de velocidad y multiplicador de fuerza, también dispone de un circuito que controla el sistema. El ángulo de giro del eje es de 180º en la mayoría de ellos, pero puede ser fácilmente modificado para tener un giro libre de 360º, como un motor standard. Para controlar un servo se debe aplicar un pulso de duración y frecuencia específicos. Todos los servos disponen de tres cables, dos para alimentación Vcc y Gnd (4.8 a 6 [V]) y un tercero para aplicar el tren de pulsos de control, que hace que el circuito de control diferencial interno ponga el servo en la posición indicada, dependiendo del ancho del pulso

PARTES DE UN SERVOMOTOR
Características comunes de los motores paso a paso:

MOTORES PASO A PASO Y SERVOMOTORES
Ventajas Desventajas de los motores PaP
Ventajas
1. El ángulo de rotación es proporcional a los pulsos de entrada.
2. El motor tiene torque máximo cuando el mismo está enclavado (bobinas energizadas).
3. Exactitud en la posición y repetición de movimientos. Los motores PaP tienen un error de 3 a 5% del paso y dicho error no es acumulativo de un paso a otro.
4. Excelente respuesta ante arranque, parada y reversa.
5. Muy fiable dado que no existe contacto de escobillas en el motor.
6. El motor responde a pulsos de entrada digitales, lo que permite un control de lazo abierto, haciendo un control más simple y barato.
7. Es posible lograr una velocidad de rotación muy baja en forma sincrónica con carga acoplada directamente sobre el eje.
8. Pueden tener un gran rango de velocidades de rotación, dado que la misma es proporcional a la frecuencia de los pulsos de entrada.
Desventajas
1. Puede ocurrir un fenómeno de resonancia si el motor no es controlado adecuadamente.
2. Muy difícil de operar a altas velocidades.


Los motores con imán
permanente tienen
magnetizado el rotor, y los de reluctancia
variable tienen rotores dentados de hierro
dulce mientras que los híbridos son una
combinación de ambas tecnologías.
Motores de reluctancia variable
Los motores del tipo de reluctancia variable, en cambio, poseen un rotor de hierro dulce que en condiciones de excitación del estator, y bajo la acción de su campo magnético, ofrece menor resistencia a ser atravesado por su flujo en la posición de equilibrio. Su mecanización es similar a los de imán permanente y su principal inconveniente radica en que en condiciones de reposo (sin excitación) el rotor queda en libertad de girar y, por lo tanto, su posicionamiento de régimen de carga dependerá de su inercia y no será posible predecir el punto exacto de reposo. El tipo de motor de reluctancia variable consiste en un rotor y un estator cada uno con un número diferente de dientes. Ya que el rotor no dispone de un imán permanente, gira libremente si no tiene corriente alimentándolo, o sea que no tiene torque de detención.


Los motores híbridos combinan las mejores
características de los de reluctancia variable
y de imán permanente. Se construyen con estatores
multidentados y un rotor de imán permanente.
Los motores híbridos estándar tienen 200 dientes
en el rotor y giran en pasos de 1,8 grados. Existen
motores híbridos con configuraciones de 0,9° y 3,6°.
Dado que poseen alto torque estático y dinámico y
se mueven a muy altas velocidades de pulso, se los
utiliza en una amplia variedad de aplicaciones industriales.
Voltaje
Los motores paso a paso tienen una tensión eléctrica de trabajo.
Este valor viene impreso en su carcasa o por lo menos se especifica en su
hoja de datos. Algunas veces puede ser necesario aplicar un voltaje superior
para lograr que un determinado motor cumpla con el torque
deseado, pero esto producirá un calentamiento excesivo y/o
acortará la vida útil del motor.
Grados por paso
Generalmente, este es el factor más importante al elegir un motor paso a paso para un uso determinado. Este factor define la cantidad de grados que rotará el eje para cada paso completo(1,8 grados mínimo posible). Una operación de medio-paso o semi-paso (half step) del motor duplicará la cantidad de pasos por revolución al reducir la cantidad de grados por paso.
Resistencia eléctrica
Otra característica de un motor paso a paso es la resistencia de los bobinados. Esta resistencia determinará la corriente que consumirá el motor, y su valor afecta la curva de torque del motor y su velocidad máxima de operación.
Motor de corriente continua: Es el elemento que le brinda movilidad al servo. Cuando se aplica un potencial a sus dos terminales, este motor gira en un sentido a su velocidad máxima. Si el voltaje aplicado sus dos terminales es inverso, el sentido de giro también se invierte.
Engranajes reductores: Se encargan de convertir gran parte de la velocidad de giro del motor de corriente continua en torque.Circuito de control: Este circuito es el encargado del control de la posición del motor.
Recibe los pulsos de entrada y ubica al motor en su nueva posición dependiendo de los pulsos recibidos.

Conclusiones
Un servomotor , es un aparatito que tiene un rotor, que gira más o menos 180° pero si se lo modifica puede llegar a 360º.
Poseen mucho torque, lo cual los hace muy usuales para robótica.
Se manejan por medio de un pulso cuadrado de ancho variable. El ancho del pulso determina el ángulo dónde queda el eje del servo, y puede cambiar de posición muy rápida y exactamente.

El motor de pasos , o Stepper , o motor paso-a-paso, es un motor eléctrico, pero que no gira, sino que avanza un "paso", predeterminado en su fabricación, que por lo general es cercano a 1,8º. .
Tiene que manejarse por medio de un circuito electrónico que activa de manera exacta y ordenada sus bobinas que son 2 ó 4, dependiendo de su tipo, y se usan para robótica, impresoras, discos duros, etc. porque su posición es muy exacta si el circuito está bien calculado.

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