Control de un motor de pasos bipolar.  

R6 es un potenciometro, con el se varia la frecuencia de los pulsosde salida del multivibrador astable con el circuito 555

Pata 11 de 74194

El mismo circuito de control se puedeutilizar para ambos tipos de motor

unipolar y bipolar                 

  

Puente H discreto 1 Devanados del motor bipolar Puente H discreto 2

Figura 1

   

La misma secuencia de pulsosse puede utilizar

para ambos tipos de motoresunipolar y bipolar

        

Pulsos en el 74194 registro de corrimiento, para estar produciendo giro en el eje del motor bipolar de pasos.

Figura 2

Control de un motor de pasos unipolar.     

Debanados del motor de pasos Unipolar

  

R6 es un potenciometro con el, se varia la frecuencia de los pulsos

de salida del multivibrador astable con el circuito 555Pata 11 de 74194

El mismo circuito de control se puedeutilizar para ambos tipos de motor

unipolar y bipolar  

Figura 3

Funcionamiento

El 555 genera pulsos de reloj a una frecuencia que es determinada por R5, R6, C1; estos pulsos de reloj son enviados al registro de corrimiento pata 11 del 74194. El registro de corrimiento inicialmente carga un 1000 de las entradas ABCD hacia las salidas QA QB QC QD con S0 S1 = 11, después de cargar el dato se cambia S0 S1 a 10 (para girar QA a QB, QB a QC, QC a QD, QD a SR y SR a QA. Si S0 S1 se cambia 01 el giro es en sentido contrario, incluyendo a SL en vez de SR. De esta manera se puede controlar la velocidad y el sentido de giro, del motor a pasos variando la frecuencia del pulso de reloj por medio del potenciómetro de 10K.

Aspecto fisico de un motor de pasos        

Con 5 o 6 cables es un motor unipolar. Con 4 cables es un motor bipolar.

Figura 4

ServomotorUn Servo es un dispositivo pequeño que tiene un eje de rendimiento controlado. Este puede ser llevado aposiciones angulares específicas al enviar una señal codificada. Con tal de que una señal codificada existaen la línea de entrada, el servo mantendrá la posición angular del engranaje. Cuando la señala codificada

cambia, la posición angular de los piñones cambia. En la práctica, se usan servos para posicionarsuperficies de control como el movimiento de palancas, pequeños ascensores y timones. Ellos también se

usan en radio control, títeres, y por supuesto, en robots.Los Servos son sumamente útiles en robótica. Los motores son pequeños, cuando usted observa la foto dearriba, tiene internamente una circuitería de control interna y es sumamente poderoso para su tamaño. Un

servo normal o Standard como el HS-300 de Hitec tiene 42 onzas por pulgada o mejor 3kg por cm. detorque que es bastante fuerte para su tamaño. También potencia proporcional para cargas mecánicas. Unservo, por consiguiente, no consume mucha energía. Se muestra la composición interna de un servo motor

en el cuadro de abajo. Podrá observar la circuitería de control, el motor, un juego de piñones, y la caja.También puede ver los 3 alambres de conexión externa. Uno es para alimentación Vcc (+5volts),

conexión a tierra GND y el alambre blanco es el alambre de control.

  

         Aspecto fisico de un servomotor. Servomotor desensamblado Controlado con potenciometro Controlado con señal PWM.

 

Figura 5¿Como trabaja un servo?

El motor del servo tiene algunos circuitos de control y un potenciómetro (una resistencia variable) esta esconectada al eje central del servo motor. En la figura se puede observar al lado derecho del circuito. Este

potenciómetro permite a la circuitería de control, supervisar el ángulo actual del servo motor. Si el eje estáen el ángulo correcto, entonces el motor está apagado. Si el circuito chequea que el ángulo no es elcorrecto, el motor girará en la dirección adecuada hasta llegar al ángulo correcto. El eje del servo es

capaz de llegar alrededor de los 180 grados. Normalmente, en algunos llega a los 210 grados, pero varíasegún el fabricante. Un servo normal se usa para controlar un movimiento angular de entre 0 y 180

grados. Un servo normal no es mecánicamente capaz de retornar a su lugar, si hay un mayor peso que elsugerido por las especificaciones del fabricante.

               

  

Relacion de ancho del pulso en la entrada del servomotor con respecto al angulo del eje del motor.

Figura 6

Circuito de control de un servomotor.               El multivibrador astable hecho con el 555, varia el ancho de su pulso  (PWM) al variar el valor resistivo del potenciometro,  controlando el angulo del eje del servomotor.  En la terminal 2  debera aplicarse un tren de pulsos. El eje del motor ajusta su angulo de  acuerdo al ancho del pulso. 

Figura 7

                 

Estructura fisica tipica de un servomotor controlado con un potenciometro. 

Figura 8

 

 

           

Ejemplo de un tren de pulsos aplicados a la entrada del servomotor .  Con valores de tiempos en el pulso  tipicos. 

Figura 9

 

          

Caracteristicas de servomotores de acuerdo al fabricante.

 

Figura 10

Control del motor de pasos utilizando el circuito integrado L293 o L293D.

    Devanado del motorBipolar

Devanado del motor

         

En vez del puente H discreto de la figura 1 se puede utilizar el circuito integrado L293 y  L293D (con los diodos internos). Tiene 4 amplificadores de potencia.El circuito que produce los pulsos de control puede ser el mismo con un 555 y un 74194. 

Figura 11

Modulación por ancho de pulsosDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda

Fig. 1: una señal de onda cuadrada de amplitud acotada (ymin,ymax) mostrando el ciclo de trabajo D.

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D es el ciclo de trabajo τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso) T es el período de la función

La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra, y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Éstas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.

Contenido

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1 Parámetros importantes 2 Aplicaciones

o 2.1 En los motores o 2.2 Como parte de un conversor ADC

3 Véase también

[editar] Parámetros importantes

Algunos parámetros importantes de un PWM son:

La relación de amplitudes entre la señal portadora y la moduladora, siendo recomendable que la última no supere el valor pico de la portadora y esté centrada en el valor medio de ésta.

La relación de frecuencias, donde en general se recomienda que la relación entre la frecuencia de la portadora y la de señal sea de 10 a 1.

Sin embargo, cuando se utilizan servomotores hay que tener cuidado en las marcas comerciales ya que hay ocasiones en que los valores varian entre 1ms y 2ms y estos valores propician errores.

[editar] Aplicaciones

Diagrama de ejemplo de la utilización de la modulación de ancho de pulsos en un variador de frecuencia.

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para sensores en ambientes ruidosos y algunas otras aplicaciones. Se distinguen por fabricar este tipo de integrados compañías como Texas Instruments, National Semiconductor, Maxim, y algunas otras más.

[editar] En los motores

La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado), controlado normalmente por relevadores (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia).

Otros sistemas para regular la velocidad modifican la tensión eléctrica, con lo que disminuye el par motor; o interponen una resistencia eléctrica, con lo que se pierde energía en forma de calor en esta resistencia.

Otra forma de regular el giro del motor es variando el tiempo entre pulsos de duración constante, lo que se llama modulación por frecuencia de pulsos.

En los motores de corriente alterna también se puede utilizar la variación de frecuencia.

La modulación por ancho de pulsos también se usa para controlar servomotores, los cuales modifican su posición de acuerdo al ancho del pulso enviado cada un cierto período que depende de cada servo motor. Esta información puede ser enviada utilizando un microprocesador como el Z80, o un microcontrolador (por ejemplo, un PIC 16F877A de la empresa Microchip).

[editar] Como parte de un conversor ADC

Otra aplicación es enviar información de manera analógica. Es útil para comunicarse de forma analógica con sistemas digitales.

Para un sistema digital, es relativamente fácil medir cuanto dura una onda cuadrada. Sin embargo, si no se tiene un conversor analógico digital no se puede obtener información de un valor analógico, ya que sólo se puede detectar si hay una determinada tensión, 0 o 5 voltios por ejemplo (valores digitales de 0 y 1), con una cierta tolerancia, pero no puede medirse un valor analógico. Sin embargo, el PWM en conjunción con un oscilador digital, un contador y una puerta AND como