¿Qué es un controlador de motor y cómo elegir el correcto?

¿Qué es un controlador de motor? Si está buscando controlar un motor con su Arduino, necesitará usar un controlador de motor. Pero, ¿qué es un controlador de motor y cómo elegir el adecuado?

¡En este artículo, responderemos esas preguntas y más! Discutiremos qué tipos de controladores de motor están disponibles, qué puede hacer cada tipo y cómo elegir el adecuado para su proyecto. ¡Así que sigue leyendo para aprender todo lo que necesitas saber sobre los controladores de motor!

¿Qué es el controlador de motor?

Motor Bldc de engranaje planetario

Un controlador de motor es un dispositivo electrónico que controla la velocidad y la dirección de un motor eléctrico. Puede usar controladores de motor para controlar motores pequeños como juguetes, automóviles a control remoto o robots. Además, puede usarlo para controlar motores más grandes en aplicaciones industriales.

¿Es necesario un controlador de motor?

La razón principal para usar un controlador de motor es proteger el microcontrolador de las grandes corrientes requeridas para impulsar un motor. Si intentara conectar un motor directamente a un microcontrolador, la corriente que fluye a través del microcontrolador lo dañaría.

La otra razón para usar un controlador de motor es que puede proporcionar más potencia que el microcontrolador. Por lo tanto, esto es útil para aplicaciones en las que necesita mover cargas pesadas o accionar motores que requieren mucha potencia.

¿Cómo funciona un controlador de motor?

Un controlador de motor IC es un amplificador de potencia. Además, toma una señal de baja potencia del microcontrolador y la amplifica para proporcionar suficiente potencia para accionar el motor.

Además, la mayoría de los controladores de motor también tienen protección incorporada contra cosas como sobrecorriente y sobrecalentamiento. Esto protege tanto al microcontrolador como al propio controlador del motor.

Cómo detener el motor (frenado)

Cuando desee detener el motor, tiene dos opciones:

– inercia:

esto es cuando quitas la energía del motor. La desventaja es que el motor seguirá girando durante un tiempo y podría dañarse a sí mismo o a lo que esté conectado.

– frenado:

esto es cuando aplica energía al motor en la dirección opuesta. Esto hará que el motor se detenga casi inmediatamente.

Sin embargo, la desventaja de esto es que puede ejercer mucha presión sobre el motor y podría dañarlo.

El que elija depende de su aplicación. Si necesita detener el motor rápidamente, debe usar el frenado. Si no le importa que el motor gire durante un tiempo después de desconectar la energía, entonces puede utilizar la marcha por inercia.

Una forma de pensarlo es esta:si estuvieras en una bicicleta bajando una colina, querrías deslizarte por la costa. Pero si estuvieras en una bicicleta subiendo una colina, querrías frenar.

Otra cosa a considerar es qué tipo de motor está utilizando. Si está utilizando un motor de CC con escobillas, necesitará un controlador de motor que pueda manejar las altas corrientes que requieren estos motores. Si utiliza un motor paso a paso, necesitará un controlador de motor que pueda realizar micropasos.

Tipos de controlador de motor

Hay dos tipos principales de controladores de motor:con escobillas y sin escobillas.

Los controladores de motor con escobillas suelen ser aplicables para aplicaciones de baja potencia como los juguetes RC. Además, también son más fáciles de usar porque no requieren sensores ni controladores especiales.

Los controladores de motor sin escobillas son comunes para aplicaciones de mayor potencia como drones y vehículos eléctricos. Además, son más complejos de usar porque requieren sensores y controladores especiales.

Además de brushless y brushless, también tenemos los siguientes tipos:

controlador de motor de CC

Motor CC

Fuente:Wikimedia commons

Los motores de corriente continua son el tipo más común de motores. Son comunes en todo, desde ventiladores hasta discos duros. Además, puede usar motores de CC para controlar la velocidad y la dirección.

controlador de servomotor

Servoaccionamiento

Fuente:Wikimedia commons

Los servomotores son aplicables en aplicaciones que requieren un control preciso, como robots y máquinas CNC.

Además, puede utilizar el servomotor para controlar su posición, velocidad y par.

controlador de motor paso a paso

Motor paso a paso

Fuente:Wikimedia commons

Un controlador de motor paso a paso es un tipo de motor eléctrico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Y puedes usarlos para controlar la velocidad y la dirección.

Además, son aplicables en aplicaciones que requieren posicionamientos precisos, como impresoras y escáneres. Además, puede usarlos para controlar la velocidad y la dirección de los pasos.

Otros tipos:

Además de los tipos anteriores, también existen otros tipos de motores eléctricos, como

Controlador paso a paso digital

Digital Stepper Driver es un controlador de motor que utiliza señales digitales para controlar el motor paso a paso.

Controlador paso a paso de circuito cerrado

Un controlador paso a paso de circuito cerrado es un tipo de controlador de motor que utiliza retroalimentación para controlar el motor paso a paso.

Controlador paso a paso analógico

El controlador paso a paso analógico es un tipo de controlador de motor que utiliza señales analógicas para controlarlo.

Controlador paso a paso integrado

Un controlador de motor integrado es un tipo de controlador de motor que combina las características de un controlador de motor y un microcontrolador. Y este tipo de controlador de motor suele aplicarse en aplicaciones de robótica.

Controlador de motor BLDC

Los motores BLDC son motores de CC sin escobillas. Y son comunes en aplicaciones que requieren un alto par y poco ruido, como discos duros de computadoras y vehículos eléctricos.

Los controladores de motor BLDC se están acostumbrando a controlar la velocidad y la dirección.

Circuito controlador de motor de CC

En esta sección, aprenderemos algunos circuitos de controladores de motores de CC.

Circuito controlador de motor de CC mediante transistores

Circuito controlador de motor de CC

Este es un circuito básico de controlador de motor de CC. Además, funciona con un motor de CC, una resistencia y un transistor de potencia (D880).

Circuito Puente H

Circuito del puente H

El circuito del puente H es para controlar la velocidad y la dirección de un motor de CC. Además, puede usar este circuito en aplicaciones en las que el motor de CC debe funcionar en ambas direcciones.

Además, puede usarlo en aplicaciones robóticas. Como cambiar la dirección de un robot.

controlador de motor ic

Un controlador de motor IC es un IC especializado que puede utilizar para controlar motores. Además, los circuitos integrados de controlador de motor pueden ser útiles para controlar motores de CC, servomotores y motores paso a paso.

Los circuitos integrados de controlador de motor más frecuentes son los siguientes:

– L293D

L293D es un tipo de IC de controlador de puente H. Y puede usarlo para controlar cargas inductivas como relés, solenoides, CC, motores paso a paso bipolares, etc.

– L298N

L298N también es un tipo de IC de controlador de puente H. Además, se utiliza para accionar motores de CC, motores paso a paso y actuadores.

– A4988

– DRV8825

DRV8825 es un controlador de micropasos IC con un traductor incorporado para una fácil operación. Además, podría usar DRV8825 para impulsar motores paso a paso bipolares.

función de controlador de motor

Las funciones de los circuitos integrados de controlador de motor incluyen:

– suministro de energía al motor

– controlar la velocidad y la dirección del motor

– frenado del motor

– proteger el motor de daños por exceso de corriente

– proporcionando una función de limitación de corriente

Aplicaciones de controladores de motor

Ahora que sabemos qué son los controladores de motor y qué hacen, veamos algunas de las aplicaciones más comunes.

Una de las aplicaciones más comunes es en los juguetes a control remoto. El controlador del motor amplifica la señal del microcontrolador para que pueda controlar los motores del juguete.

Otra aplicación común son las unidades de disco duro. El controlador del motor aquí controla el motor del eje que hace girar los discos.

unidades de computadora de diferentes tipos

En las impresoras, el controlador del motor controla tanto los motores de alimentación como el motor del carro del cabezal de impresión.

Y, finalmente, en las máquinas de ensamblaje automatizadas, el controlador del motor nuevamente controla una variedad de motores, incluidos los motores de la cinta transportadora y los motores del brazo de agarre.

Beneficios de IC de controlador de motor

Las siguientes son ventajas:

– En primer lugar, puede proporcionar más potencia que el microcontrolador.

– Luego, tiene protección incorporada contra cosas como sobrecorriente y sobrecalentamiento.

– Por último, ahorra espacio porque combina el amplificador y el controlador del motor en un solo IC.

Desventajas de los circuitos integrados de controlador de motor:

– Primero, pueden ser costosos.

– Además, debe prestar atención a las clasificaciones de voltaje y corriente.

– Además, algunos circuitos integrados pueden ser difíciles de usar.

Ahora que sabe qué es un controlador de motor, debe elegir el adecuado para su proyecto. Esto puede ser complicado porque existen muchos tipos diferentes de controladores de motor.

Cómo elegir el tipo correcto de controlador de motor

Los siguientes son los factores importantes a considerar al elegir un controlador de motor:

– el tipo de motores que está utilizando (con escobillas o sin escobillas)

Primero, debe confirmar si está utilizando motores con escobillas o sin escobillas.

Si no está seguro de qué tipo de motor se utiliza, eche un vistazo a la hoja de datos.

– el voltaje de sus motores

Al elegir un controlador de motor, es importante tener en cuenta la clasificación de voltaje, el nivel lógico y las características y capacidades.

Elija un controlador de motor que esté clasificado para el voltaje de su motor, que pueda manejar el nivel lógico de su microcontrolador y que tenga las características y capacidades que necesita.

Cuando se trata de voltaje, la mayoría de los controladores de motor pueden manejar un rango de voltajes. Por ejemplo, el L293D puede manejar voltajes entre +36V y -36V. Sin embargo, es importante asegurarse de que el voltaje que está utilizando esté dentro de los límites especificados del controlador del motor. Si excede el voltaje máximo, podría dañar el controlador del motor.

La clasificación de voltaje del controlador del motor es importante. La mayoría de los controladores de motor pueden funcionar con voltajes entre aproximadamente 0,65 V y 36 V.

Las características y capacidades del controlador del motor también son importantes. Así que elija un controlador de motor que tenga las características y capacidades que necesita para su aplicación.

– la clasificación actual de sus motores

Es esencial elegir un controlador de motor que pueda manejar la cantidad de corriente que consumirán sus motores. Si elige un controlador que no es lo suficientemente potente, se sobrecalentará y posiblemente dañará su motor. Si elige un controlador que es demasiado potente, estará desperdiciando dinero en funciones en exceso que nunca usará.

Esta es la cantidad de corriente que el controlador del motor puede proporcionar a los motores. Si está utilizando motores grandes que requieren muchas corrientes, necesitará usar un controlador de motor con una clasificación de corriente alta. Por ejemplo, el L293D puede proporcionar hasta 600 mA por canal.

-Interfaz

Al elegir un controlador de motor, también debe tener en cuenta la interfaz de control. En comparación, la interfaz más común es un puente H. Este tipo de interfaz le permite controlar la dirección y la velocidad de los motores.

Otras interfaces incluyen L293D, L298N y TB6612FNG. Estas interfaces brindan diferentes características y capacidades.

Si está utilizando un controlador de motor con un microcontrolador, también deberá considerar el nivel lógico de la interfaz. La mayoría de los microcontroladores usan lógica TTL, que no es compatible con muchos controladores de motor.

Deberá utilizar un convertidor de nivel lógico si desea utilizar un microcontrolador TTL con controladores de motor.

– la cantidad de par que necesita

Si bien también debe considerar el par, debe observar el par de parada. Este es el par necesario para evitar que el motor se mueva.

El par de retención es lo que necesita para vencer la resistencia de la carga. Si necesita mover una carga pesada, necesitará un motor con un alto par de retención.

– la velocidad a la que necesita que giren sus motores

Además, se debe considerar la velocidad de rotación de su motor. Deberá elegir controladores de motor que puedan proporcionar la cantidad de energía que necesita para hacer girar sus motores a la velocidad que necesita.

– el tamaño y peso de sus motores

Esta también es una consideración importante porque debe asegurarse de que sus controladores de motor puedan soportar el peso y el tamaño de sus motores.

– el entorno en el que se utilizarán sus motores (interior o exterior)

Es importante tener esto en cuenta porque diferentes controladores de motor están diseñados para diferentes entornos. Si planea usar sus motores al aire libre, necesitará controladores de motor resistentes a la intemperie.

– la cantidad de dinero que está dispuesto a gastar

No olvide considerar también el precio al elegir los controladores de motor. Elija controladores de motor que sean asequibles y estén dentro de su presupuesto.

Al elegir controladores de motor, debe considerar el tipo de interfaz, la clasificación de voltaje y el nivel lógico. Además, también debe considerar las características y capacidades de los controladores de motor. De todos modos, elija los controladores de motor que mejor se adapten a su aplicación.

¿Qué es un puente H?

El puente H es un tipo de circuito interruptor que incluye dos pares de transistores como interruptores. Los interruptores controlan las operaciones de avance y retroceso de un motor de CC. La mayoría de los controladores se diseñan de esta forma.

Asimismo, al encender ambos transistores, el motor girará en una dirección. Cuando ambos transistores están apagados, el motor no funcionará. Los pares de transistores pueden estar encendidos al mismo tiempo, un par puede estar encendido y el otro apagado, o ambos pueden estar apagados.

Esto hará que el motor gire en la otra dirección. La velocidad del motor aumenta o disminuye ajustando la cantidad de tiempo que cada transistor está encendido.

Resumen

Los controladores de motor son circuitos integrados que pueden controlar motores paso a paso o de CC. Por el contrario, existen muchos tipos diferentes de controladores de motor, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. Algunos circuitos integrados de controlador de motor comunes incluyen L298N, DRV8825 y TB6612FNG.

Al elegir un controlador de motor, debe considerar los requisitos de voltaje y corriente de su motor, así como la disipación de potencia máxima permitida para el chip. Además, también debe asegurarse de que el controlador pueda manejar la frecuencia de conmutación requerida para su motor.

La mayoría de los MCU estándar no pueden controlar motores de alta potencia directamente, por lo que deberá usar un controlador de motor si desea controlar un motor paso a paso o de CC de alta potencia.