Practica 1 Motor a Pasos[1]

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería Instrumentación

Ingeniería Mecánica e Industrial

Práctica 1: Motor a Pasos

Grupo 3

Profesor: M. en C. Arturo Ronquillo Arvizu

Fecha de entrega: 04/09/2012  Práctica 1.- Motor a Pasos

M en C. Arturo Ronquillo Ronquillo Arvizu

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INDICE

Objetivos

Pág. 3

Material

Pág. 3

Introducción

Pág. 3

Conceptos básicos

Pág. 5

Desarrollo

Pág. 6

Conclusiones

Pág. 7

Referencias

Pág. 7

Anexos

Pág. 8

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Práctica 1: Motor a Pasos

1. Objetivos



 Hacer que un motor de pasos unipolar (6 cables) gire en sentido horario y antihorario, así como lograr el control de su velocidad.



 Manipular el sentido y velocidad usando LabView con el puerto paralelo del PC.

2.  Material

Motor a pasos unipolar (6 Cables) Puente H (ULN2803) Una fuente de corriente directa 12[v] 1 puerto LPT1 (Macho) 4 Resistencias de 1 [Kohm] 1 diodo 1N4004

3.  Introducción

 El motor a pasos es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un convertidor digital-analógico y puede ser  gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos.  Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores controlados digitalmente.

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 Motores paso a paso Bipolares:  Estos tienen generalmente 4 cables de salida. Necesitan

ciertos trucos para ser controlados debido a que requieren del cambio de dirección de flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.  Motores paso a paso unipolares:  Estos motores suelen tener 5 ó 6 cables de salida

dependiendo de su conexionado interno.  Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar, estos utilizan un cable común a

la

fuente

de

alimentación

y

 posteriormente se van colocando las otras líneas a tierra en un orden especifico para  generar cada paso, si tienen 6 cables es  porque cada par de bobinas tiene un común separado, si tiene 5 cables es porque las cuatro bobinas tiene un solo común; un motor unipolar de 6 cables puede ser usado como un motor bipolar si se deja las líneas del común al aire o a voltaje.  Puerto Paralelo: Es el conector que usualmente se sitúa en la

 parte trasera de la torre del PC, y en donde se conecta la impresora u otros dispositivos, como escáneres y demás. Sin embargo, y en especial en aplicaciones electrónicas, se le puede extraer mucho  provecho a este medio de comunicación entre el PC y el exterior, aprovechando con esto las grandes prestaciones de la misma.  Secuencias a utilizar :

Secuencia NORMAL: Esta es la  secuencia

más

usada

y

la

que

 generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un  paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención.

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Secuencia Wave Driver: En esta secuencia  se activa solo una bobina a la vez. En algunos

motores

 funcionamiento

esto más

brinda suave.

un La

contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y retención es menor.

4. Conceptos básicos

¿Qué es el ULN2803 y para que sirve?

 El ULN2803 es un integrado driver que empaqueta 8 transistores de arreglo Darlington y  sus respectivos diodos damper, y se utiliza principalmente como interfaz, para acondicionar  pulsos o señales digitales de baja intensidad (como las que obtienes de las puertas lógicas CMOS, TTL, etc.) de tal manera que puedan mover componentes que requieren altas corrientes o voltajes, como relevadores, focos, cabezales de impresoras.  Lo que en realidad hace es tomar la señal eléctrica generada por los elementos digitales y aumentar su tensión y corriente por medio de transistores de potencia. Los diodos sirven como amortiguadores para reducir los pulsos transientes y las variaciones de pulso. ¿Para que se utiliza el diodo rectificador?

Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.

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¿Qué es el puerto LPT1 o puerto paralelo?

Un puerto paralelo es una interfaz entre una computadora

y

un

periférico,

cuya

principal

característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de byte a la vez. ¿Por qué se utiliza el número 888?

 En reglas generales la dirección hexadecimal del puerto LPT1 es igual a 0x378 (888 en decimal). ¿Como identificas las bobinas de un motor a pasos?, ¿Que pasa si las conectas mal?, ¿Se moverá el motor?

 Aplicar un voltaje al cable común (generalmente 12 volts,  pero puede ser más o menos) y manteniendo uno de los otros cables a masa (GND) mientras vamos poniendo a masa cada uno de los demás cables de forma alternada y observando los resultados. Si se llegan a conectar mal las bobinas, lo único que  pasará es que los pasos que de el motor no serán coherentes con tu programación, sí se moverá  pero no como lo deseas.

5.  Desarrollo

Se construyeron a través del software de National Instruments LabView dos programas con la misma finalidad, lograr controlar la velocidad del motor.  Ambos con una salida numérica a un en el cual utilizamos el 888 para la dirección de salida del puerto paralelo, además los bits que mandamos fue 1, 2, 4,8, con un controlador de dirección, para ir intercalando en secuencia horario y sec uencia antihorario.  Después identificamos las bobinas y cables comunes de nuestro motor a pasos con un multímetro, luego hicimos una simulación en el programa llamado ISIS, para ver como iban a ir las conexiones en la protoboard.  Práctica 1.- Motor a Pasos

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 Posteriormente se hicieron las conexiones pertinentes en la protoboard, con los elementos electrónicos, creamos

el cable que iba a ser conectado del puerto paralelo de la pc a la

 protoboard y un transformador de 12 [v] alimentando el circuito.  Para finalizar, ya comprobado el funcionamiento de la sincronización entre el PC y el circuito físico, se procedió a pasarlo de la protoboard a una placa fenólica.

6. Conclusiones

 La presente práctica ayudo para familiarizarnos a la comprensión básica del software  LabView, logramos hacer mover el motor a pasos por medio de la computadora, por medio de un ambiente grafico muy amigable, al establecer el objetivo ampliamos una gran variedad de  posibilidades para el uso del mismo pues vemos un gran potencial al aprender su manejo, además de complementar el mismo ejercicio dos veces, recordando que los problemas no solo tienen una solución, siempre se tiene un mismo fin, pero las trayectorias para cumplirlo pueden  ser variadas.  Después lo simulamos en la computadora con los dos programas en Labview, y con ayuda de computadoras con puerto paralelo (hembra) integrado para su verificación, tuvimos un  poco de problemas para lograr identificar las bobinas, pero al solucionar ese detalle funciono  perfectamente.  Estamos satisfechos con nuestro trabajo, y esperamos más prácticas como esta para  poder aprender mucho más del control físico por medio de computadora 7.  Referencias

http://www.todorobot.com.ar/informacion/tutorial%20stepper/stepper-tutorial.htm Paul Aguayo S. Motores paso a paso (Steeper). 2004.

Wikipedia.

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8.  Anexos

ANEXO: Simulación en LabView Opción 1

ANEXO: Simulación en LabView Opción 2

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ANEXO: Circuito en Proteus ISIS 7

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