Nema 17
Antes de hablar específicamente del famoso motor NEMA, en su versión NEMA 17 vamos hablando de motores convencionales. Un motor eléctrico convencional es un dispositivo que mediante una energía eléctrica, genera un movimiento mecánico. El movimiento de un motor se genera en función a los campos magnéticos generados en las bobinas. Los motores son equipos rotatorios en donde se distinguen los dos principales elementos de un motor convencional, un estator y un rotor. Dependiendo de la aplicación que se busque la cantidad de motores que se puede encontrar en el mercado puede ser abrumadora. Para las aplicaciones que nos conciernen en la electrónica suelen ser principalmente motores para actuadores lineales, robótica móvil, robótica humanoide, control numérico (CNC), aeromodelismo, entre otras aplicaciones.
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Un motor a pasos es un dispositivo que transforma los impulsos eléctricos que recibe en sus terminales en movimientos angulares. Estos motores son especiales debido a que pueden avanzar en función de "pasos" que corresponden a un ángulo en específico. Los motores a pasos son ideales cuando se busca la precisión y repetitividad en función a la posición física. Existen varios tipos de motores a pasos en el mercado, entre los más convencionales están los motores a pasos Bipolares y Unipolares.
Los motores unipolares comúnmente tiene 5 o 6 cables, estos cables son los comunes de las bobinas del motor. Estos motores pueden funcionar como bipolares si no tomamos en cuenta las terminales neutras. Los motores bipolares , como en el caso del NEMA 17, solamente tiene 4 salidas, para controlar un motor bipolar se requiere cambiar la dirección del flujo de la corriente en las bobinas, para esto usamos un arreglo de transistores conocido como puente H. El puente H es un arreglo de transistores actualmente encontrado ya como circuito integrado, como los famosos L293 o L298, que permite controlar los motores realizando las interrupciones de manera interna solo con activar las entradas lógicas del IC.
NEMA corresponde a la Asociación Nacional de Fabricantes Electrónicos o National Electrical Manufacturers Association. Esta asociación se encarga de realizar estándares industriales aplicados al campo de la electricidad, principalmente encapsulados. En el caso particular, el NEMA 17, hace referencia a un motor a pasos con un encapsulado de 1.7 x 1.7 pulgadas de área transversal. El numero 17 viene de esa área del motor, en donde se requiere que sea estandarizada ya que es de donde se suelen atornillar los motores. La longitud de estos puede variar dependiendo de varios factores como la corriente o el torque.
Uno de los ámbitos de uso de mayor crecimiento en los últimos años para estos motores, es el de las impresoras 3d y sistemas de CNC. Entre los motores más utilizados nombrando modelos específicos podemos encontrar: Kysan 1124090/42BYGH4803, Rattm 17HS8401 o el Wantai 42BYGHW609. Cada marca o modelo en particular puede diferir en cuanto a su torque o consumo de corriente, sin embargo en muchas de las aplicaciones se desprecian estas diferencias debido a que el estándar físico de NEMA mantiene a todos los motores del mismo rango con comportamientos similares por lo que podemos utilizar controladores similares.
Para poder controlar un motor NEMA, podemos utilizar un controlador como el TB6560. La tarjeta contiene un TB6560 que básicamente al darle un Pulso de trabajo y dirección podemos aprovechar la precisión de un motor a pasos como el NEMA 17 HS8401. Esto se puede realizar con una tarjeta tipo Arduino. (Recordemos que existen gran variedad de Microcontroladores) Donde podemos tener un pulso controlado y salidas digitales. Y más delante la posibilidad de lectura analógica., para afectar tanto tiempos de actividad, inactividad y velocidad. También tenemos la posibilidad de controlarlo con un controlador DRV8825. El dispositivo cuenta con dos puentes H y un indexador microstepping y está destinado a accionar un motor paso a paso bipolar. La tarjeta cuenta con un potenciómetro que permite ajustar el uso de corriente para tener movimientos más suaves y a la vez proteger al motor de algún daño. Este controlador nos permite operar hasta 2.2 A por bobina y un voltaje máximo de hasta 45V.
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En general el motor NEMA, específicamente el NEMA 17 tiene una gran cantidad de aplicaciones tanto en la industria como en el desarrollo independiente. El motor lo puedes encontrar en nuestra tienda virtual de HeTPro así como en nuestra oficinas. Manejamos además motores a pasos de otros tamaños así como también las tarjetas controladores de motores, los puentes H, los circuitos integrados y también las tarjetas de desarrollo y los microcontroladores necesarios para implementar el programa de control. En HeTPro además puedes encontrar todos los productos relacionados con la electronica y tecnologia para tus diseños e implementación de ideas. Te invitamos también a ingresar a nuestra página de tutoriales donde encontrarás ejemplos para desarrollar aplicaciones con microcontroladores y tarjetas de desarrollo, como Arduino o Raspberry Pi. Tutoriales de sensores, visión artificial, programación, descripción de hardware y muchos temas más.