Voy a abrir este hilo para todos los interesados en los motores paso a paso.
Para robótica son bastante interesantes porque no necesitan realimentación de posición, van justo a donde se les pide, pero son lentos y de poco par. Sin embargo se pueden conseguir fácilmente de impresoras y otros aparatos viejos (ya estoy como siempre con la chatarrilla...).
Como todo el mundo sabe existen los unipolares y los bipolares. Los primeros llevan 6 (raramente 5) hilos y los bipolares solo 4. Los unipolares se controlan mediante una única polaridad de tensión sobre cada una de sus 4 bobinas, puede hacerse con 4 transistores. Para los bipolares es necesario cambiar la polaridad de sus 2 bobinas mediante 2 puentes en H, son 8 transistores. Evidentemente esto se simplifica mucho con circuitos integrados específicos para estas aplicaciones. Ventajas de unos y otros: en los unipolares las bobinas descansan más que en los bipolares, y las caídas de tensión en los controladores son menores, solo hay un transistor. En los bipolares la tensión se aplica a través de 2 transistores en serie, uno para cada polaridad.
A la hora de controlarlos existen varias secuencias de pasos que los hacen girar. La "normal", que es la que determina el número de pasos marcado por el fabricante es esta (para un motor unipolar A,B,C,D son las conexiones de cada bobina):
A B C D
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
Y vuelta a empezar. De esta forma se vé que cada bobina trabaja sólo 1/4 de tiempo, con lo que se pueden utilizar corrientes altas porque la corriente media es 1/4 de la instantánea.
Existe otra secuencia, muy usada porque proporciona más par. Se trata de actuar cada vez dos bobinas. Con esto se consigue que el rotor se posicione entre dos pasos "normales" pero sujeto con el 140% de fuerza.
La secuencia es:
A B C D
1 1 0 0
0 1 1 0
0 0 1 1
1 0 0 1
Y de nuevo al principio. De esta forma se consigue más par pero disminuye el rendimiento: aumentamos al 200% la corriente (activamos el doble de bobinas cada vez) y solo conseguimos el 140% de fuerza. La razón es que la atracción que ejercen las bobinas sobre el rotor es un
vector, como las bobinas están formando un ángulo de 90 grados si actuamos dos a la vez tiran cada una con fuerza X pero el vector suma de los dos es el la hipotenusa de un triangulo de lado X, el vector resultado tiene ángulo de 45 grados y su módulo es raiz de dos veces más fuerza.
Si pudierámos variar el módulo de los vectores fuerza de cada bobina, variando la corriente a las bobinas, podríamos hacer que el vector de la suma de fuerzas formase cualquier ángulo, colocando el rotor en cualquier posición intermedia entre dos pasos contiguos. Esta es la técnica de micropasos. Aunque podemos hacer el vector resultado con cualquier ángulo, también podemos variar su módulo entre 0 y raíz de dos. Para una marcha suave y sin vibraciones es conveniente escojer solo vectores de módulo 1, para que no varíe el par al cambiar de pasos. Se pierde la fuerza "extra" pero se gana estabilidad y se puede usar el motor a más velocidad.
A ver si corto y pego esta parrafada junto con más cosas y lo cuelgo en un tutorial, link muy interesante (en ingés):
http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/index.html