Los motores eléctricos son dispositivos que convierten la energía eléctrica en energía mecánica. 




El motor de corriente continua, denominado también motor de corriente directa, es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, debido a la acción de un campo magnético. 

Parte fija: Compuesto por un electroimán producido por el campo magnético que induce la fuerza sobre la parte móvil.

Parte móvil: Compuesto por varios espirales o bobinas. Se llama rotor.


Los motores CC están constituidos por dos imanes permanentes fijados en la carcaza y una serie de bobinados de cobre ubicados en el eje del motor, que habitualmente suelen ser tres.

El funcionamiento se basa en la interacción entre el campo magnético del imán permanente y el generado por las bobinas, ya sea una atracción o una repulsión hacen que el eje del motor comience su movimiento.

Cuando una bobina es recorrida por la corriente eléctrica, está genera un campo magnético (se convierte en un ELECTROIMÁN) y éste campo tiene una orientación, es decir dos polos: NORTE y SUR. Estos polos pueden ser invertidos con sólo cambiar la polaridad de la bobina.

Estos polos pueden ser invertidos con sólo cambiar la polaridad de la bobina, recordando la ley electrostática de cargas opuestas (polos opuestos) se atraen y cargas del mismo signo (polos del mismo signo) se repelen, esto hace que el eje del motor gire produciendo un determinado torque.

TORQUE: Es la fuerza de giro (potencia del motor) que depende de: cantidad de corriente, el diámetro (espesor) del alambre de cobre, la cantidad de vueltas del bobinado, el voltaje, etc. Viene determinado por el fabricante.

Motores gearhead o gearmotors 

Es un dispositivo electromecánico que permite reducir la velocidad a un alto par. Están disponibles con una caja reductora de 48:1 y 120:1.


Cuando se conecta el motorreductor directamente a la tarjeta de Arduino puede suceder lo siguiente:

El motorreductor esté inactivo

Se recalienta la tarjeta o el microcontrolador, hasta quemarse.

Por lo anterior se sugiere incorporarle:

Puente H (L293, SN754410)

Shield para motores: ULN2003, L298N o TB6612

CONTROL DE GIRO DEL MOTOR

Existen varias formas de cambiar el giro de un motor:

Con una fuente simétrica o dos fuentes de alimentación con un interruptor simple de dos contactos

Con una fuente común con un interruptor doble, es decir de cuatro contactos.

Reemplazando los interruptores por los relés correspondientes.

Con una fuente simétrica, utilizando dos transistores complementarios, uno PNP y otro NPN.

Y finalmente, con un PUENTE en H o H-Bridge, que son la base del funcionamiento de los DRIVERS para motores: UCN5804, BA6286, L293B, L297, L298, entre otros.

CONTROL DE DOS MOTORES


Conocidos como STEPPERS

Se diferencian del resto de motores en que no giran continuamente, sino que lo hacen un número de “pasos” muy concretos.

Los dos tipos de motores paso a paso, son: MOTOR BIPOLAR y MOTOR UNIPOLAR.

MOTORES PASO A PASO BIPOLAR:

La corriente sigue una secuencia alterna que cambia de sentido de la intensidad. Para hacer girar un motor paso a paso bipolar, se aplican impulsos en secuencia los devanados, la secuencia de estos impulsos, se aplican externamente con un controlador electrónico.

Dichos controladores, se diseñan de manera que el motor se pueda mantener en una posición fija y también para que se le pueda hacer girar en ambos sentidos. Los motores bipolares, se pueden hacer avanzar a frecuencias de audio, lo que les permite girar muy velozmente. 

MOTORES PASO A PASO UNIPOLAR:

La corriente circula siempre en el mismo sentido en cada bobina.

Los servomotores son denominados servos. Son motores gearhead que limitan la velocidad, pero aumentan el torque; incorporan un potenciómetro y cierta circuitería de control para poder establecer la posición del eje del motor de forma precisa.

Un servomotor se clasifica en la robótica como un actuador, utilizado regularmente en brazos robóticos, automatizar ventanas, puertas y garajes.

Un servomotor está compuesto por un motor, un reductor de velocidad y un multiplicador de fuerza. Permite realizar giros de rotación a diferentes grados, entre estos a 180° y 360°.


Para programar un servomotor se utiliza en Arduino la librería Servo.h

Las instrucciones más usuales son:

Attach ( ): asocia la variable servo a un pin de Arduino.

                servo.attach (pin)

Deattach ( ) realiza la función de desactivar o desasociar el servomotor con el pin asociado en la instrucción attach ( ).

                servo.deattach (pin)

Write ( ): escribe un valor para el servo, controlando así su eje. Si el servo es de rotación continua, ajustará la velocidad del servo, donde 0 será la velocidad máxima en una dirección, 180 la velocidad máxima en la otra dirección y 90 servirá para detener el servo.

                servo.write (90)

Read ( ): leerá el ángulo actual del servomotor, que es pasado por la función write ( ).

                servo.read ( )




PRÁCTICA 1. GIRO y PARADA DE UN MOTOR CC


PRÁCTICA 2. ÁNGULOS DE GIRO DE UN SERVOMOTOR










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