Motores Paso A Paso De Reluctancia Variable

1.2. Motores paso a paso de reluctancia variable

El motor de reluctancia variable está constituido por un rotor de láminas ferromagnéticas no imantadas, formando un cilindro alrededor del eje, éstas se encuentran ranuradas de forma longitudinal, formando dientes (polos del rotor). La ranuración del rotor conlleva una variación de la reluctancia en función de su posición angular.

Figura 2.4 Sección de un motor paso a paso VR de tres fases

Igualmente que el rotor, el estator está formado por láminas de material ferro magnético no imantado, con una serie de ranuras en forma longitudinal, que albergan los bobinados de las fases, y forman los polos del estator.

Normalmente la constitución del rotor y el estator es a base de láminas ferromagnéticas, pero también se pueden encontrar unidades con constitución sólida de hierro dulce.

El número de dientes del rotor es menor que el número de dientes del estator, de modo que sólo un par de polos del estator y su correspondiente par de polos del rotor pueden estar alineados por fase. La figura 2.4 representa un motor VR de tres fases con seis polos en el estator y cuatro en el rotor. Cada fase dispone de dos bobinados, situados en polos opuestos. La figura 2.4 (b) nos muestra una conexión de los bobinados en serie, pudiéndose conectar igualmente en paralelo.

Figura 2.5. Motor VR de 4 polos. (a) Posición de equilibrio con una fase excitada. (b) Curvatura de las líneas de flujo magnético que crean el par.

Unos interruptores de potencia se encargan de suministrar la corriente a cada fase. Si S1 está en estado ON, la corriente fluye por la fase 1 y 1', generando un flujo magnético que recorre el estator y se cierra por los polos correspondientes a la fase 1 sobre los polos del rotor. Cuando los polos del rotor y el estator estén alineados, tenemos el flujo máximo, que corresponde con la reluctancia mínima.

Si el rotor se mueve fuera de la posición de equilibrio, como consecuencia de un par externo aplicado al rotor, éste responde con un par en sentido contrario que se opone al movimiento; esto es resultado de la curvatura que sufren las líneas de flujo magnético entre los polos del rotor y el estator. Las líneas de flujo magnético tienden a estar paralelas entre si, y a circular por el elemento más permeable que encuentren; cuando son deformadas, generan una fuerza de atracción sobre los elementos en los que fluyen, intentando mantener el equilibrio. Una muestra de esto lo representa la figura 2.5 (b).

Figura 2.6. Paso producido en la excitación de las fases conmutando de la fase 1 a la fase 2

Figura 2.7. Forma de los pasos y secuencia de conmutación de un motor VR reluctancia variable de tres fases

Partiendo de la posición de equilibrio con la fase 1 activada (figura 2.6 (a)). Un paso se obtiene situando la fase 1 a estado OFF y la fase 2 a estado ON; en este instante los polos del rotor más próximos a los polos de la fase dos del estator, son atraídos en el intento de circular las líneas de flujo magnético (figura 2.6 (b)),produciendo un movimiento de rotación entre ambos polos hasta quedar alineados (figura 2.6 (c)). Con esta operación obtenemos un paso del rotor.

La figura 2.7 muestra la secuencia de avance en sentido anti horario

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