Proyectos prácticos de Electrónica y Robótica: Caracteristicas de un motor para su aplicación en proyectos

Un motor tiene numerosas especificaciones, el significado y el propósito de algunas de ellas es obvio en otras no es asi. A continuación analizaremos algunas de ellas como el voltaje, la corriente absorbida, la velocidad y el torque, además se vera la relación que tienen estas magnitudes con el diseño del robot.

Voltaje : Todos los motores tienen un valor de voltaje de operación, con motores pequeños de CD a menudo este valor esta por los 1.5 a 6 V, algunos motores de CD de alta calidad son diseñados para un voltaje especifico que normalmente es de 12 V o 24 V, el tipo de motor que mas interesa en el diseño de robots son los de bajo voltaje, normalmente este va de 1,5 V a 12 V.

Un motor puede funcionar a voltajes mayores o menores que el especificado, lo único es que, si por ejemplo, tenemos un motor de 12 V y se le aplica 8 V , el motor correrá pero no a la velocidad y potencia para la cual fue diseñado, similarmente si se opera con valores superiores como 16 V el motor correrá con mayor velocidad y potencia, este ultimo fenómeno no es muy recomendable ya que puede causar que los bobinados se sobrecalienten y se origine un daño permanente en el motor.

Corriente absorbida : Esta magnitud corresponde a la cantidad de corriente en mA o A, que el motor requiere de la fuente de poder, esta especificación debe tomarse muy en cuenta cuando se considera el motor con carga. Esto quiere decir que si se tiene un motor sin carga se absorberá una determinada cantidad de corriente, pero si a este mismo motor se le aplica una carga esta corriente puede pasar a valores superiores del 300% o 500% de su valor sin carga.

Con la mayoría de motores de imán permanente, el cual es el tipo mas popular, la corriente absorbida aumenta con la carga. Cuando se manejan motores para un robot debe conocerse siempre el valor de la corriente absorbida bajo carga, la forma de probar efectivamente este valor es con un voltímetro el cual debe colocarse a una resistencia de prueba colocada entre un terminal de entrada del motor y la fuente de alimentación del motor, el valor de esta resistencia debe estar en el rango de 1 a 10 W (de 10 watts) y por medio de la ley de ohm, dividir el valor de la tensión obtenida entre el valor de R, este valor de corriente absorbida normalmente esta entre 200 y 400 mA.

Prueba para determinar el valor de la corriente absorbida en un motor , como la resistencia es de un ohm y el votaje es V=I R en el voltimetro se leera directamente la corriente que circula por el motor.

Velocidad : La velocidad rotacional de un motor esta dada en revoluciones por minuto (rpm), la mayoría de motores de CD tienen una velocidad normal de operación de 4000 a 7000 rpm, para aplicaciones en la robótica estas velocidades son muy grandes, es por eso que se recurre a circuitos electrónicos para poder regular esta velocidad a valores adecuados para el manejo de brazos y pinzas en un robot, cabe destacar que la velocidad de un motor cuando tiene una carga se reduce considerablemente, usando cierto tipo de controladores de motores estro se puede corregir, como se muestra en la figura:

Variación de la velocidad del motor con la carga.

En los motores de pasos la velocidad no esta dada en rpm sino que se da en pulsos ( o pasos ) por segundo, esta velocidad es función del numero de pasos requeridos para que se de una vuelta completa mas el numero de pasos aplicados al motor cada segundo.

Torque : Esta especificación consiste en la fuerza que el motor ejerce sobre la carga, si se reduce el torque el motor reducirá su potencia, si se reduce aun mas el motor demandara aun mas potencia de la normal, y se podrá dar un calentamiento que podrá ocasionar el daño del motor. Algunas veces el fabricante le facilita al usuario una gráfica en la que se detalla el torque en función de la velocidad, con carga y sin ella, la figura siguiente lo describe.