Controlador de motor paso a paso

Un controlador de motor paso a paso es un circuito electrónico que está conectado entre un sistema de control (por ejemplo, un microcontrolador o un generador de frecuencia) y un motor paso a paso. Se utiliza para convertir las señales provenientes del sistema de control en corrientes y voltajes eléctricos que impulsan el motor paso a paso.

Funciones principales de un controlador de motor paso a paso

1. Conversión de señales de control:

   • El controlador recibe señales STEP y DIR:
     • STEP: Especifica el número de pasos que debe realizar el motor.
     • DIR: Determina la dirección de rotación del motor.
   • Estas señales se convierten en pulsos de corriente controlados con precisión que impulsan los devanados del motor.
      

2. Control de potencia:

   • El controlador regula la corriente que fluye a través de los devanados de fase del motor para evitar el sobrecalentamiento y los daños.
   • A menudo se utiliza un modo chopper, que limita dinámicamente la corriente y permite así una alta eficiencia y un funcionamiento suave.
      

3. Control de micropasos:

   • Los controladores de motores paso a paso modernos permiten micropasos, donde el motor se controla no solo en pasos completos, sino también en movimientos parciales (por ejemplo, 1/16 o 1/32 de un paso).
   • Esto garantiza:
     • Mayor precisión
     • Movimientos más suaves
     • Vibraciones más bajas
        

4. Funciones de protección:

   • Los controladores de motores paso a paso suelen estar equipados con mecanismos de protección, que incluyen:
     • Protección contra cortocircuitos
     • Protección contra sobrecorriente
     • Protección contra sobretensiones
     • Protección contra subtensión
     • Protección térmica
        

5. Ajuste dinámico:

   • Muchos controladores reducen la corriente cuando el motor está inactivo (estacionario) para ahorrar energía y minimizar la generación de calor.

Conexiones de un controlador típico

1. Entradas de control:

   • STEP (ritmo): Especifica el número de pasos.
   • DIR (Dirección): Especifica la dirección de rotación.
   • ENA (Habilitar): Habilita o deshabilita el motor.
      

2. Conexiones del motor:

   • Conexiones para las fases del motor (A+, A-, B+, B- para motores paso a paso bifásicos).
      

3. Fuente de alimentación:

   • Entrada para la tensión de funcionamiento del motor.
      

4. Configuración:

   • Interruptores DIP o interfaz de software para configurar micropasos, límites de corriente y otros parámetros.
      

Funcionamiento de un controlador de motor paso a paso

1. Inicialización:

   • Después de encenderlo, el controlador realiza una autoprueba y verifica el motor conectado y los componentes de control.
      

2. Operación:

   • El controlador recibe señales STEP y DIR y las convierte en una rotación paso a paso del motor.
   • La velocidad del motor está determinada por la frecuencia de las señales STEP.
   • La dirección del viaje está controlada por el nivel de la señal DIR.
      

3. Operación de micropasos:

   • En el control de micropasos, la corriente en las fases varía continuamente para crear pasos intermedios entre los pasos físicos del motor.
      

Ventajas de un controlador de motor paso a pas

• Control preciso:

  • Permite un posicionamiento preciso del motor sin sistemas de retroalimentación (como encoders).
     

• Funcionamiento suave:

  • Los micropasos reducen las vibraciones y mejoran la suavidad.
     

• Protección y eficiencia:

  • Las funciones de protección integradas garantizan un funcionamiento seguro.
  • El control dinámico de potencia minimiza el consumo de energía y la generación de calor.
     

• Fácil integración:

  • Compatible con varios sistemas de control y fácil de configurar.