Actuadores Esenciales: Motores DC, Brushless, Servo y Paso a Paso en Proyectos con Microcontroladores

Motores Utilizados en Proyectos con Microcontroladores

Motores de Corriente Continua (CC)

Los motores de corriente continua son uno de los actuadores más comunes. Su funcionamiento se basa en el alineamiento de dos campos magnéticos. El estátor, la parte fija del motor, dispone de un imán permanente que genera un campo magnético en el interior del motor.

El motor dispone de dos campos magnéticos desalineados de forma que giren para alinearse, y usa un sistema de colector de delgas y escobillas para invertir el campo magnético de uno de ellos cuando se alinean.

Las Bobinas

Las bobinas se arrollan sobre núcleos ferromagnéticos, llamados armaduras, lo que aumenta la potencia del motor y disminuye las pérdidas. Las armaduras están compuestas por plaquitas aisladas entre sí. Los motores CC están disponibles en voltajes de 6, 12 y 24V, y en todo tipo de tamaños.

Para controlar un motor CC, necesitamos una etapa de amplificación, como un transistor BJT o un transistor MOSFET.

Los motores DC tienen un control de posición y velocidad deficientes. Suelen emplearse con un encoder que permite saber la posición del eje.

Motores Geared Down

Un motor geared down es un motor de corriente continua que incorpora un reductor interno. Son frecuentes para accionar ruedas de robots y vehículos.

Motores Brushless

Los motores brushless son otra variación de motores de corriente continua. Recurren a la electrónica para realizar la conmutación del campo magnético. Son empleados en vehículos aéreos.

Servomotores

Los servomotores son otro actuador muy común en proyectos de robótica. Transmiten la posición que deseamos y el servo automáticamente se posiciona en esa posición. No pueden dar la vuelta completa, su rango es de aproximadamente 180 grados, pero proporcionan un control total en posición y giro, y de una alta precisión. Al estar acoplados a un reductor, la velocidad de un servo es relativamente baja y proporciona un alto par.

Servomotores de Rotación Continua

Un servomotor de rotación continua es una variante de un servo convencional en el que la electrónica se modifica para que la señal controle la velocidad en lugar de la posición.

Motores Paso a Paso

Un motor paso a paso necesita obligatoriamente un procesador para funcionar. Para conseguir el efecto de tener múltiples bobinas, se emplea la variación de la reluctancia magnética.

Existen motores unipolares (con cinco o seis conductores), que son más sencillos de operar, y bipolares (con cuatro conductores). La diferencia es que los motores unipolares tienen ambas bobinas divididas en dos, para lo cual disponen de un terminal adicional en cada fase. En general, preferimos motores bipolares. El par máximo generado por un motor paso a paso es intermedio, superior a un motor DC y brushless, pero inferior a un motor DC. La velocidad máxima también es intermedia.

Aplicaciones Comunes

• Motor DC: Para vehículos con ruedas o cadenas, con encoders para un control adecuado de la velocidad.
• Servos: Control sencillo de velocidad y para robots con más de dos motores o con articulaciones.