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Plotter Router Fresadora CNC

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1.3.1. Híbridos de dos y cuatro fases

Figura 2.15. Sección de un motor paso a paso híbrido de dos fases.

La utilización de motores híbridos de dos fases se encuentra altamente extendida, gracias a sus características y a la simplicidad de control con respecto a otros modelos con más fases. La estructura de este modelo se puede ver en la figura 2.15. Este dispone de cuatro polos en el estator. El bobinado del polo 1 está conectado en serie con el bobinado del polo 3 formando la fase A que se encuentra excitada. Los bobinados en serie de los polos 2 y 4 forman la fase B.

Cuando el rotor se encuentra en posición de equilibrio con una fase excitada, los dientes de un polo de la fase del estator coinciden con los dientes del polo norte del imán permanente, y los del otro polo con el polo sur.

El funcionamiento para una secuencia de una fase activa lo muestra la figura 2.16. En el estado 1 los polos de la fase A están excitados, y los dientes del polo 1 atraen a los dientes del rotor del polo norte, mientras que los del polo 3 atraen de igual forma a los dientes del polo sur del rotor. Cuando la corriente (i) es conmutada a la fase B (estado 2), el rotor se desplaza un cuarto de espacio de un diente, quedando alineados el polo norte del rotor con el polo 2 del estator y el polo sur del rotor con el polo 4 del estator.  De nuevo la corriente (-i) se conmuta a la fase A (estado 3) produciéndose un nuevo desplazamiento del rotor en un cuarto de espacio de diente, quedando alineado en sentido opuesto (polo 1 con polo sur y polo 3 con polo norte). Otra conmutación de la corriente (-i) en la fase B (estado 4) produce un nuevo desplazamiento y una nueva alineación inversa de los polos de esta fase con el rotor. Retornando al estado 1 (i), el rotor ha dado 4 pasos de un cuarto del espacio de un diente. De aquí deducimos que el ángulo del paso es:

(2.3)

Figura 2.16. Operación de una fase activa de un motor híbrido de dos fases.

La estructura del motor de dos fases mostrado en la figura 2.15 es poco utilizado ya que la fuerza que genera no es simétrica con respecto al eje. Un modelo de motor más utilizado, de 200 pasos por revolución, y ocho polos en el estator lo muestra la figura 2.17. El incremento a cuatro polos por cada una de las fases, distribuidos al rededor del estator produce que en esta estructura el par generado sea simétrico en toda la superficie del rotor. Una sección de este tipo de motor se puede observar en la figura 2.18.

Un motor de cuatro fases puede ser construido siguiendo el modelo de la estructura mostrado en la figura 2.17, agrupando polos opuestos en una fase. Este tipo de motor es raro de encontrar ya que el circuito de control se incrementa con el número de fases

Figura 2.17. Motor híbrido de ocho polos.
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