Sistemas-de-iluminacion-para-espectaculos-profesionales-operacion-y-mantenimiento

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA 
DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
ARAGON 
 
 
“SISTEMAS DE ILUMINACIÓN PARA 
ESPECTÁCULOS PROFESIONALES 
(OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO)” 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA 
P R E S E N T A: 
OSCAR ARTURO CUAUTLE FLORES 
MEXICO 2006 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ASESOR: ING. BENITO BARRANCO CASTELLANOS 
 
 
 
 
 
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INDICE 
INTRODUCCIÓN. 
HISTORIA DE LAS FUENTES LUMINOSAS 
UTILIZADAS EN EL ESPECTÁCULO ………………………………………. 2 
PRINCIPALES MARCAS Y MODELOS EN MÉXICO……………………… 9 
CAPITULO I CONCEPTOS BÁSICOS. 
TEORIA GENERAL…………………………………………………………… 17 
motores a pasos…………………………………………………………………. 17 
La fisica de la luz……………………………………………………………….. 30 
El ojo……………………………………………………………………………. 32 
El color…………………………………………………………………………. 37 
Sensores………………………………………………………………………… 42 
La electricidad………………………………………………………………….. 53 
TEORIA ILUMINACION ROBOTICA………………………………………. 54 
Movimientos…………………………………………………………………… 54 
Efectos…………………………………………………………………………. 54 
Display………………………………………………………………………… 57 
modos de operación…………………………………………………………… 58 
FUNCIONAMIENTO DE CABEZAS MOVILES…………………………… 59 
El dmx512……………………………………………………………………... 59 
diagramas electrónicos y sus similitudes entre marcas y modelos……………. 65 
diagramas explotados y sus similitudes entre marcas y modelos……………... 70 
CAPITULO II TIPOS DE ILUMINACIÓN………………………………. 78 
LUZ CONVENCIONAL……………………………………………………… 79 
Luz Par………………………………………………………………………… 79 
Minibrutos……………………………………………………………………... 80 
Audio rítmicos y efectos………………………………………………………. 80 
Laser…………………………………………………………………………… 81 
 
LUCES INTELIGENTES……………………………………………………... 82 
Cabezas moviles………………………………………………………………. 82 
Scanners……………………………………………………………………….. 83 
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seguidores…………………………………………………………………….. 84 
de tipo arquitectónico………………………………………………………... 84 
 
CAPITULO III OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE 
SISTEMAS DE ILUMINACIÓN PARA 
ESPECTÁCULOS PROFESIONALES…………………………………… 86 
OPERACIÓN BÁSICA CON CONTROLADORES CA-1416 DE VARIOS 
FABRICANTES (ACME LEXSEN AMERICAN DJ ELATION…………… 87 
Su funcionamiento……………………………………………………………. 87 
Partes del controlador…………………………………………………………. 89 
Conexión del controlador con los equipos de iluminacion……………………. 91 
El guardado de escenas………………………………………………………… 91 
Operación automática de escenas……………………………………………… 92 
CONSOLAS VIRTUALES…………………………………………………… 93 
MANTENIMIENTOS FALLAS COMUNES Y REPARACIÓN…………… 95 
Fallas comunes y reparación en secciones electrónicas……………………….. 95 
Fallas comunes y reparación en secciones mecánicas………………………… 104 
CONCLUSIONES…………………………………………………………… 112 
GLOSARIO………………………………………………………………….. 114 
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………. 120 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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HISTORIA DE LAS FUENTES LUMINOSAS UTILIZADAS EN EL 
ESPECTÁCULO: 
La primera forma de iluminación artificial se lograba con las fogatas utilizadas para 
calentarse y protegerse de los animales salvajes. Las chispas que saltaban de estas fogatas 
se convirtieron en las primeras antorchas. 
La iluminación para contar historias fue el fuego. Todavía es bastante perfecta para 
muchas situaciones. La luz del fuego es cálida y brillante, asociada mentalmente con la 
seguridad, calor y protección de la naturaleza. Atrae a las personas que automáticamente se 
sitúan entorno a él para lograr un ambiente de conversación muy íntimo. Parpadea 
suavemente y crea un foco de atención que evita que la visión se distraiga. Comienza 
brillante y tembloroso, cambiando gradualmente su aspecto y luego se apaga hasta 
oscurecerse en el momento en que la audiencia comienza a retirarse. Era la situación ideal 
para el cazador que regresaba o para el que relataba las viejas historias de la tribu. 
Durante muchos milenios la antorcha continuo como una importante fuente de iluminación. 
Durante el medievo las antorchas, portátiles o ancladas en soportes metálicos de las 
callejuelas y plazas, se convirtieron en el primer ejemplo de alumbrado . Y de igual forma 
se utilizaba para los primeros espectáculos, de igual forma el fuego convirtiéndose en un 
centro de reunión hasta que comenzara a apagarse, de esta forma los concurrentes 
regresarían a sus actividades 
Las lámpara de terracota mas antiguas, que datan de 7000 a 8000 A.C., han sido 
encontradas en las planicies de Mesopotamia. En Egipcio y Persia se han encontrado 
lámparas de cobre y bronce que datan aproximadamente de 2700 A.C. 
En 1000 A.C. la eficiencia de las luminarias se debía a sus mechas vegetales que quemaban 
aceites de olivo o nuez. Para el quinto siglo antes de nuestra era, estas lámparas ya eran de 
uso común domestico. 
Hubieron múltiples esfuerzos para mejorar la eficiencia de estas lámparas. En el ultimo 
siglo antes de nuestra era, Hero de Alejandría invento una lámpara en la que por una 
columna de presión, el aceite que alimentaba la mecha iba subiendo. Leonardo Da Vinci, 
modifico este diseño y añadió un lente de cristal. La luz que provenía de esta nueva 
lámpara se lograba por una mecha que se quemaba en forma constante, y gracias al lente de 
cristal la superficie de trabajo recibía niveles de iluminación que permitían incluso la 
lectura nocturna. 
Cuando el teatro se hace más formal, con guiones escritos y mucha audiencia, resultó más 
necesaria la luz del día: se necesitó más luz para que se pudiera ver claramente a todos los 
personajes. Los clásicos griegos representaban sus actos en los festivales, que normalmente 
comenzaban al amanecer y continuaban a lo largo de todo el día. Con un pequeño énfasis 
en el vestuario (distinto a las máscaras), la puesta en escena, los decorados o los efectos, el 
teatro subsiste en su mayor parte basándose en la fuerza del diálogo. Algunos puristas 
piensan que desde entonces ha decaído. 
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Los romanos desarrollaron lámparas de terracota con o sin esmaltar y con una o mas salidas 
para mechas. Con la introducción del bronce y posteriormente del hierro, los diseños de las 
lámparas de aceite se fueron haciendo mas y mas elaborados. 
Incluso en tiempos de Shakespeare las actuaciones a la luz del día eran populares.También 
se llevaban a cabo representaciones en las casas de la nobleza para audiencias menores y 
más selectas. Estas representaciones se efectuaban en locales cerrados y al atardecer se 
iluminaban con antorchas y velas, lo que sin duda tenía un efecto único y poderoso. 
La puesta en escena que conocemos hoy día llega en el siglo diecisiete con los grandes 
espectáculos, en los que el arquitecto inglés produce festivales muy elaborados con 
suntuosos vestuarios y decorados. 
El físico suizo Aimé Argand patento una lámpara con un quemador circular, una mecha 
tubular y una columna de aire con la que dirigiría y regulaba el suministro de aire a la 
flama. Argand descubrió que la columna circular de aire reducía el “parpadeo” de la llama. 
En 1880, Bertrand G. Carcel añadió a este diseñó una bomba con mecanismo de reloj para 
alimentar el aceite a la mecha. La lámpara Argand se convirtió en el standard de fotometría 
debido a la constancia de su luz. Posteriormente, Benjamín Franklin descubrió que dos 
mechas juntas daban mas luz que dos lámparas de una sola mecha. 
El descubrimiento del petróleo en 1859 produjo una nueva fuente de gran eficiencia 
luminosa. Durante los próximos 20 años, el 80% de las patentes anuales se destinaron a este 
tipo de luminarias. Durante el resto del siglo XIX y principios del siglo XX, estas lámparas 
registraron numerosas mejorías, haciéndolas de uso común en los ambientes domésticos, 
industriales y de alumbrado publico. 
Las Velas 
El uso de velas data a los principios de la era cristiana y su fabricación es probablemente 
una de las industrias mas antiguas. La primeras velas eran hechas con palos de madera 
recubiertos con cera de abeja. Se piensa que los fenicios fueron los primeros en usar velas 
de cera (400 D.C.). El uso de velas no era tan común como el de lámparas de aceite, pero su 
uso se incremento durante el medievo. Durante los siglos XVI a XVIII, las velas eran la 
forma mas común para iluminar los interiores de los edificios. 
La industria ballenera, durante el siglo XVIII, introdujo el “aceite de ballena” (spermaceti). 
La vela “spermaceti”, debido a su nítida y constante flama, se convirtió en medida standard 
(la candela) para la iluminación artificial . La candela era la luz producida por una vela 
spermaceti con un peso de 1/6 de libra y quemándose a un ritmo de 120 gr. por hora. El 
desarrollo de la parafina en 1850 produjo un material económico que sustituyo a la 
spermaceti. Velas en elaborados candelabros se utilizaron como fuente de iluminación hasta 
que fueron sustituidas en 1834 con el recientemente descubierto gas. Hoy en día se utilizan 
las velas principalmente en ceremonias religiosas, como objetos decorativos y en ocasiones 
festivas. 
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El uso de las velas en el espectáculo se ve involucrado con los primero controles de luz los 
cuales constaban en hacer un cilindro el cual subía y/o bajaba para poder crear la ilusión de 
que se apagaba y se prendía en forma casi instantánea, por supuesto que al hacer esto se 
requería que muchas personas se encargaran de hacer este movimiento, de esta forma se 
iniciaron los primero controles de la iluminación para los espectáculos, en este caso el 
teatro 
lámparas de gas 
Los antiguos códigos de Egipto y Persia hablan de explosiones de gases combustibles que 
brotaban a través de las fisuras de la tierra. Los chinos usaban al gas como fuente de 
iluminación muchos siglos antes de la era cristiana. Extraían al gas de yacimiento 
subterráneos por medio de tubería de bambú y lo usaban para iluminar la minas de sal y 
edificios de la provincia de Szechuan. 
En 1664, John Clayton descubrió en el norte de Inglaterra un pozo de gas y lo extrajo por 
destilación. En 1784, Jean Pierre Mincklers produjo luz por primera vez con gas mineral. 
La primera instalación de luminarias de gas, la uso William Murdock en 1784 para iluminar 
su casa en Inglaterra. Posteriormente, se iluminaron almacenes, a los cuáles se conducía el 
gas por medio de ductos de metal. 
A pesar del temor publico por la seguridad del gas, F. A.Windsor instalo por primera vez 
luminarias en las vías publicas de Londres. Windsor, se conoce como el precursor de las 
instalaciones de alumbrado de gas. Este sistema de alumbrado se adopto en muchas 
ciudades de países europeos y americanos pero finalmente fue sustituido por la electricidad 
durante el siglo XX. 
lámparas eléctricas 
En 1650, en Alemania se descubrió que la luz podía ser producida por excitación eléctrica. 
Encontró que cuando un globo de sulfuro era rotado rápidamente y frotado, se producía una 
emanación luminosa. En 1706, Francis Hawsbee invento la primera lámpara eléctrica al 
introducir sulfuro dentro de un globo de cristal al vacío. Después de rotarla a gran 
velocidad y frotarla, pudo reproducir el efecto observado por von Guerike. 
William Robert Grove en 1840, encontró que cuando unas tiras de platino y otros metales 
se calentaban hasta volverse incandescentes, producían luz por un periodo de tiempo. En 
1809, uso una batería de 2000 celdas a través de la cual paso electricidad, para producir una 
llama de luz brillante, de forma arqueada. De este experimento nació el termino “lámpara 
de arco”. 
La primera patente para una lámpara incandescente la obtuvo Frederick de Moleyns en 
1841, Inglaterra. Aun cuando esta producía luz por el paso de electricidad entre sus 
filamentos, era de vida corta. Durante el resto del siglo XIX, muchos científicos trataron de 
producir lámparas eléctricas. 
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Finalmente, Thomas A. Edison produjo una lámpara incandescente con un filamento 
carbonizado que se podía comercializar. Aunque esta lámpara producía luz constante 
durante un periodo de dos días, continuo sus investigaciones con materiales alternos para la 
construcción de un filamento mas duradero. Su primer sistema de iluminación 
incandescente la exhibió en su laboratorio en 21 de diciembre de 1879. 
Edison hizo su primera instalación comercial para el barco Columbia. Esta instalación con 
115 lámparas fue operada sin problemas durante 15 años. En 1881, su primer proyecto 
comercial fue la iluminación de una fabrica de Nueva York. Este proyecto fue un gran éxito 
comercial y estableció a sus lámparas como viables. Durante los siguientes dos años se 
colocaron mas de 150 instalaciones de alumbrado eléctrico y en 1882 se construyo la 
primera estación para generar electricidad en Nueva York. En ese mismo año, Inglaterra 
monto la primera exhibición de alumbrado eléctrico. 
Cuando la lámpara incandescente se introdujo como una luminaria pública , la gente 
expresaba temor de que pudiese ser dañina a la vista, particularmente durante su uso por 
largos períodos. En respuesta, el parlamento de Londres paso legislación prohibiendo el uso 
de lámparas sin pantallas o reflectores. Uno de los primeros reflectores comerciales a base 
de cristal plateado fue desarrollado por el E. L. Haines e instalado en los escaparates 
comerciales de Chicago . 
Hubieron numerosos esfuerzos por desarrollar lámparas mas eficientes. Welsbach inventó 
la primera lámpara comercial con un filamento metálico, pero el osmio utilizado era un 
metal sumamente raro y caro. Su fabricación se interrumpió en 1907 cuando la aparición de 
la lámpara de tungsteno. 
En 1904, el norteamericano Willis R. Whitney produjo una lámpara con filamento de 
carbón metalizado, la cual resulto mas eficiente que otras lámparas incandescentes previas. 
La preocupación científica de convertir eficientemente la energía eléctrica en luz, pareció 
ser satisfecha con el descubrimiento del tungsteno para la fabricación de filamentos. La 
lámpara con filamento de tungsteno representó un importante avanceen la fabricación de 
lámparas incandescentes y rápidamente reemplazaron al uso de tántalo y carbón en la 
fabricación de filamentos metálicos. 
La primera lámpara con filamento de tungsteno, qué se introdujo a los Estados Unidos en 
1907, era hecha con tungsteno prensado. William D. Coolidge, en 1910, descubrió un 
proceso para producir filamentos de tungsteno “drawn” mejorando enormemente la 
estabilidad de este tipo de lámparas. 
En 1913, Irving Langmuir introdujo gases inertes dentro del cristal de la lámpara logrando 
retardar la evaporación del filamento y mejorar su eficiencia. Al principio se uso el 
nitrógeno puro para este uso, posteriormente otros gases tales el argón se mezclaron con el 
nitrógeno en proporciones variantes. El bajo costo de producción, la facilidad de 
mantenimiento y su flexibilidad dio a las lámparas incandescentes con gases tal 
importancia, que las otras lámparas incandescentes prácticamente desaparecieron. 
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Durante los próximos años se crearon una gran variedad de lámparas con distintos tamaños 
y formas para usos comerciales, domésticos y otras funciones altamente especializadas. 
Las Lámparas de Descarga Eléctrica 
Jean Picard en 1675 y Johann Bernoulli sobre 1700 descubrieron que la luz puede ser 
producida por al agitar al mercurio. En 1850 Heinrich Geissler, un físico Alemán, inventó 
el tubo Geissler, por medio del cual demostró la producción de luz por medio de una 
descarga eléctrica a través de gases nobles. John T. Way, demostró el primer arco de 
mercurio en 1860. 
Los tubos se usaron inicialmente solo para las experimentos. Utilizando los tubos Geissler, 
Daniel McFarlan Moore entre 1891 y 1904 introdujeron nitrógeno para producir una luz 
amarilla y bióxido de carbón para producir luz rosado-blanco, color que aproxima luz del 
día. Estas lámparas eran ideales para comparar colores. La primera instalación comercial 
con los tubos Moore, se hizo en un almacén de Newark, N.J., durante 1904. El tubo Moore 
era difícil de instalar, reparar, y mantener. Peter Moore Hewitt comercializó una lámpara de 
mercurio 1901, con una eficiencia que dos o tres veces mayor que la de la lámpara 
incandescente. Su limitación principal era que su luz carecía totalmente de rojo. La 
introducción de otros gases fracaso en la producción de un mejor balance del color, hasta 
Hewitt ideó una pantalla fluorescente que convertía parte de la luz verde, azul y amarilla en 
rojo, mejorando así el color de la luz. Peter Moore Hewitt coloco su primer instalación en 
las oficinas del New York Post en 1903. Debido a su luz uniforme y sin deslumbramiento, 
la lámpara fluorescente inmediatamente encontró aceptación en Norteamérica. 
La investigación del uso de gases nobles para le iluminación era continua. En 1910 Georges 
Claude, Francia estudio lámparas de descarga con varios gases tales como el contienen 
neón, argón, helio, criptón y xenón, resultando en las lámparas de neón. El uso de las 
lámparas de neón fue rápidamente aceptado para el diseño de anuncios, debido a su 
flexibilidad, luminosidad y sus brillantes colores. Pero debido a su baja eficiencia y sus 
colores particulares nunca encontró aplicación en la iluminación general. 
En 1931, se desarrollo una lámpara de alta presión de sodio en Europa, 1931. A pesar de su 
alta eficiencia no resulto satisfactoria para el alumbrado de interiores debido al color 
amarillo de su luz. Su principal aplicación es el alumbrado publico donde su color no se 
considera critico. A mediados del siglo XX las lámparas de sodio de alta presión 
aparecieron en las calles, carreteras, túneles y puentes de todo el mundo. 
El fenómeno fluorescente se había conocido durante mucho tiempo, pero las primeras 
lámparas fluorescentes se desarrollaron en Francia y Alemania en la década de los 30. En 
1934 se desarrollo la lámpara fluorescente en los Estados Unidos. Esta ofrecía una fuente 
de bajo consumo de electricidad con una gran variedad de colores. La luz de las lámparas 
fluorescentes se debe a la fluorescencia de ciertos químicos que se excitan por la presencia 
de energía ultravioleta. 
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La primer lámpara fluorescente era a base de un arco de mercurio de aproximadamente 15 
watts dentro de un tubo de vidrio revestido con sales minerales fluorescentes 
(fosforescentes). La eficiencia y el color de la luz eran determinados por la presión de vapor 
y los químicos fosforescentes utilizados. Las lámparas fluorescentes se introdujeron 
comercialmente en 1938, y su rápida aceptación marcó un desarrollo importante en el 
campo de iluminación artificial. No fue hasta 1944 que las primeras instalaciones de 
alumbrado publico con lámparas fluorescentes se hicieron. 
A partir de la segunda guerra mundial se han desarrollado nuevas lámparas y numerosas 
tecnologías que además de mejorar la eficiencia de la lámpara, las ha hecho mas adecuadas 
a las tareas del usuario y su aplicación. Entre los desarrollos a las lámparas fluorescentes, se 
incluyeren las balastras de alta frecuencia que eliminan el parpadeo de la luz, y la lámpara 
fluorescente compacta que ha logrado su aceptación en ambientes domésticos. 
La iluminación inteligente se basa en la necesidad de crear una atmósfera que atraiga a los 
asistentes y disfrutar mas el espectáculo. Teniendo en cuenta que la teoría de los colores así 
como estudios psicológicos sustentan la teoría de que a cada color representa un 
sentimiento, en consecuencia los colores influyen en los asistentes al espectáculo para 
predisponerlos al mismo, sin embargo a partir de este siglo la iluminación se ha vuelto mas 
compleja, no precisamente por las tecnologías que día con día se descubren y empujan en la 
industria, ya que a principios de siglo la tecnología en iluminación no lograba una 
automatización, así que la iluminación inteligente nace como una necesidad de tener un 
control tanto de los colores (y la mezcla de los mismos) así como de llevar una fuente de 
luz a un punto en especifico. Cabe mencionar esta necesidad se vio resuelta gracias a los 
dimmers. Donde su función primordial fue la de encender, apagar y regular las fuentes de 
luz, esto fue de gran ayuda para todos aquellos eventos en donde se tenia la gran necesidad 
controlar en forma sincronizada las fuentes de luz 
Alrededor de 1950 el desarrollo tecnológico en materia del espectáculo se enfoca en la 
automatización de las luces, esto da como resultado que la industria aun cuando logra la 
automatización en forma robótica para una fuente luminosa, la siguiente incógnita a 
resolver será el controlar en forma independiente y simultanea. Obviamente aun cuando 
este problema se resuelve en forma satisfactoria, no existe un estándar el cual pueda crear 
un lenguaje universal para el control de estas luces así que los fabricantes fabrican sus 
luces y sus controladores, haciendo, cuando mucho, que el mismo controlador les sirva para 
algún otro modelo pero de la misma marca, esto trae como consecuencia que solamente 
aquellos fabricantes cuya infraestructura les permita la fabricación, promoción, publicidad 
y fuerza para mantenerse en el mercado, sean los únicos que logren sobrevivir. Es por eso 
que aproximadamente en 1986 se llega a la creación de un protocolo llamado DMX512 el 
cual tiene la capacidad de controlar las luces robóticas o inteligentes de tal forma que es 
posible cubrir la mayoría de las necesidades. Es por esto que al estar hablando de una 
tecnología de hace apenas unos 20 años se creo en estos días el control de luces robóticas 
es primordial para el desarrollo de espectáculos en donde solo unos pocos tienen el 
conocimiento en esta materia. En el país la mayoría de la gente que esta envuelta en este 
sectordel trabajo es comúnmente gente sin estudios que normalmente se la pasan en el 
medio del espectáculo sin tener una formación en el área de ingeniería, de esta forma todos 
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los conocimientos que logran son en forma intuitiva, de tal forma que no tienen la menor 
idea del porque funcionan así o si al presentar ciertas características el equipo se puede 
prevenir una falla. Este tipo de gente es comúnmente conocida como los operadores de los 
equipos, los cuales se limitan a montar el equipo, conectarlo y operarlo, lo cual si bien 
requiere un curso de capacitación y conocimientos en computación, electricidad y 
electrónica no están capacitados para resolver una falla o prevenirla. Sin embargo cabe 
mencionar que la carrera de ingeniería, con una base sólida en conocimientos de 
electricidad, electrónica, control analógico y digital así como computación son suficientes 
para entender a fondo el funcionamiento de las luces robóticas así como su mantenimiento 
y reparación. 
La importancia de el mantenimiento y la operación de estos equipos nos dan la seguridad 
de que se pueden prevenir accidente. Esta parte de la industria no se puede ver como 
obsoleta, debido a que el medio del espectáculo ahora se ve con la necesidad de buscar 
variantes a esta tecnología porque ya no le es suficiente ocupar la tecnología como hace 20 
años cuando inicio, así que con los avances tecnológicos en materia de computación, ahora 
se ven involucradas las computadoras con las luces robóticas de tal forma que se puede 
ahora dispones incluso de la simulación sin necesidad de invertir totalmente en todos los 
equipos y accesorios para tener una idea mas grafica del trabajo de iluminación para los 
espectáculos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRINCIPALES MARCAS Y MODELOS EN MEXICO 
 
Cabe destacar en la industria de la iluminación para espectáculos siempre se tienen nuevas 
marcas y modelos, esto es con el fin de dirigir sus productos a distintos tipos de mercados, 
en este apartado se hace un reconocimiento especifico en la sección de luces inteligentes, 
ya que otros tipos de iluminación son mas sencillos en su operación y su constitución. Aun 
cuando no se le debe de considerar menos importantes, si se debe aclarar que la 
complejidad de las luces inteligentes ha llevado a que dentro de los mercados no se tenga 
un conocimiento profundo dentro de su constitución ni de su funcionamiento para prevenir 
y/o reparar esas fallas comunes. 
Es por esto que hemos de mencionar que en el país aun cuando se tienen infinidad de 
marcas y modelos, aquí se hace referencia principalmente a luces inteligentes que tienen 
mayor popularidad entre los medianos y grandes consumidores de estos productos, sin 
embargo cualquier equipo de iluminación inteligente esta constituido de los mismos 
elementos, por lo tanto aun cuando no se traten alguna marca y/o modelos se puede tener la 
seguridad que su función es muy parecida a cualquier otro equipo con las mismas 
características. 
En México la mayoría de los consumidores, ya sean tiendas especializadas en iluminación, 
empresas de renta, o empresas que cuentan con su propio equipo de iluminación, tendrán la 
tendencia de adquirir alguno de los siguientes productos de acuerdo a sus necesidades y 
posibilidades económicas. Para lo cual se dará una descripción breve de las características 
básicas de los equipos primero poniendo la marca, los modelos de la marca y una breve 
descripción de las características de los equipos, se recomienda revisar el glosario debido a 
que en esta sección se ocupan términos y nombres utilizados en el medio del espectáculo, 
de igual forma se comenta que en muchas ocasiones se ocupan términos en ingles los 
cuales no se hace una traducción ya que en el medio es mas fácil identificarlo por su 
nombre en ingles que traducido 
 
Marca: ELATION 
 
 
• Color Spot-250 
 
Equipo de mediana potencia el cual tiene la característica de ser una cabeza móvil con un 
amplio rango de movimiento para proyectar la imagen, se compone de un foco de 250 watts 
de potencia, incluyendo gobos giratorios y disco de colores, de igual forma cuenta con 
lentes de prisma y de enfoque 
 
• Color Wash-250 
Con las mismas características de un equipo color spot en potencia, este equipo no proyecta 
figuras, usualmente se utiliza para proyectar un color y crear un ambiente especifico, ideal 
para ambientaciones teatrales y presentación de productos 
 
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• Color Spot-575 
 
Estos equipos son mas robustos y también cuentan con características adicionales, tales 
como mayos numero de gobos, un foco de 575 watts el cual proporciona mayor potencia 
para proyectar sus imágenes a mas distancia, encendido y apagado vía DMX, filtros UV y 
corrección de temperatura de color 
 
• Color Wash-575 
 
Equipo de iluminación que al igual que el Spot cuenta con las mismas capacidades de 
iluminación pero adecuado para solo proyectar colores 
 
• Joy-300 
 
Scanner compuesto de un foco de 300 watts de potencia micrófono para audio rítmico, 
prismas para proyectar 3 o 5 figuras y con rotación de gobos, este equipo es controlado pos 
12 canales de DMX 
 
• Vision-575 
 
Este equipo cuenta con un espejo para proyectar la luz, basado en un foco de 575 watts, 
muy robusto pero o con la capacidad de 11 colores. Filtros de corrección de temperatura de 
color, 6 gobos intercambiables y prismas para hacer mas efectos 
 
 
 
Marca: HIGH END 
 
• Studio Beam 
 
cabeza móvil con foco de 575 watts, este es uno de los primeros en aparecer en el mercado 
con fuente autorregulable, funcionando desde los 100V hasta los 240V, cuenta con la 
opción de crear hasta 8 escenas grabarlas dentro del equipo y proyectarlas sin necesidad de 
un controlador, funciona en audio rítmico y cuenta con sistema de banderas CYM para 
crear cualquier color 
 
• Technobeam 
 
Scanner muy complete ya que se puede variar la alimentación para hacerlo entre 110V y 
220V, cuenta con una rueda de dicroicos giratorios , otra con colores, y una tercera para 
efectos, este equipo es e los pocos que existen en el mercado con gran variedad de prismas, 
y cuenta con un foco de 250 Watts de potencia 
 
 
 
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• Trackspot 
 
Este Scanner es uno de los primeros equipos de la marca, muy básico pero con la 
característica de ser muy resistente solo cuenta con una rueda de colores y otra de gobos 
(no giratorios) movimiento de Pan Tilt y posibilidad de funcionar en audio rítmico 
 
• Intellabeam 
 
Este scanner es uno de los mas robustos dentro de la industria del espectáculo, pero se crea 
con el fin de hacer un equipo con la misma versatilidad que una technobeam pero con mas 
posibilidades y un foco de 1200 watts, esta capacidad en los espectáculos es una de las mas 
grandes para ponerlas a funcionar en escenario como luces inteligentes 
 
 
Marca: AMERICAN DJ 
 
• Autospot 150 
 
Cabeza móvil muy pequeña con una potencia de 150 watts pero con la suficiente 
versatilidad en sus motores para hacer una cabeza móvil ideal para pequeños espacios, 
cuenta con la opción de audio rítmico con lo cual se puede conectar y dejar que opera sola, 
o con una consola para DMX512 y así crear un ambiente con efectos y movimientos 
coordinados 
 
• Accuspot 
 
equipo ideal para espacios pequeños y medianos ya que cuenta con un foco de 250 watts de 
potencia y un sistema de Encoder para nunca perderla exactitud en los movimientos 
provocados pos golpes accidental a la cabeza móvil mientras esta operando, con la opción 
de cambiar gobos y además de giratorios, es posible operarla en audio rítmico 
 
• DJ scan 
 
uno de los equipo mas pequeños de la marca pero con la posibilidad de operar en audio 
rítmico y DMX, solo cuenta con una rueda de gobos fijos y de colores pero su ventaja 
radica en que al no se utilizado por un periodo de 45 segundos el foco se apagara 
automáticamente, dando mayor vida útil al foco de 150 watts 
 
• DJ scan250 
 
la popularidad de su antecesor pero el inconveniente de su poca potencia en lumen llevan a 
al marca a rediseñar su modelo, con un foco de 250 watts y modificando los gobos para 
darle una nueva imagen al equipo, estos gobos mas estilizados y con la posibilidad de un 
efecto de “shake”, con el cual vibrarán los gobos 
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• Scantron 
 
la característica principal de ente equipo es su resistencia al maltrato accidental ya que su 
composición es de un exterior en aluminio resistente, con la opción de utilizarlo en audio 
rítmico y DMX además de ajustar el volumen para su operación los movimientos en el 
espejo y las ruedas de efectos ahora son muy finos y delicados, además de agregar un par 
de motores extras los cuales nos dan un efecto de dimmer y shutter para darle variedad de 
efectos, a opción de que si el equipo esta con el dimmer totalmente cerrado se apagara el 
foco de 250 watts hacen de este equipo uno de los preferidos por los pequeños conjuntos 
musicales y escenarios pequeños en bares y restaurantes 
 
Marca: ACME 
 
• The rover 
 
scanner de 6 motores con la particularidad de tener un espejo en forma de barril que nos 
proporciona alrededor de 5 imágenes iguales proyectadas sobre el escenario, hacienda un 
efectos de un mayor numero de equipos, con la opción de audio rítmico y de apagarse el 
foco de 250 watts después de 45 segundos de no ser operado 
 
• The winner 
 
scanner de espejo plano con las mismas características que el “rover” y “scantron” de la 
competencia, con la única diferencia en el diseño y la disposición en los canales de DMX 
 
• Spot knight 
 
Cabeza móvil básica con una potencia de 150 watts diseñada para espacios pequeños, pero 
con el gran rango que movimiento que solo es posible con las cabezas móviles 
 
• Spot queen 
 
con las mismas características en movimiento y en el foco de 150 watts el modelo queen se 
vale de sus opciones de gobos giratorios y de efecto “shake” y nuevos gobos 
intercambiables, convierten a el modelo “queen” la opción para cabezas móviles en lugares 
pequeños y con la opción mayores efectos 
 
• MH-6606 
 
la cabeza móvil con una estructura externa totalmente en metal cuenta con un foco de 250 
watts el cual le proporción una muy buena potencia,, la opción de un enfoque automatizado 
y gobos giratorios con movimientos suaves, no cuenta con prismas pero si con la opción del 
encoger paro no perder la posición grabada 
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Marca: VARI-LITE 
 
• VL-3000S 
 
Uno de los equipos mas comerciales y de preferencia en los grandes espectáculos es este 
modelo de Vari-lite, es cual cuenta con 3 ruedas de gobos no metálicos (dicroicos) los 
cuales están llenos de efectos y colores, todos los gobos son giratorios y cuentan con un 
sistema de colores corrección de CTO y DIGMER en forma de discos graduales, los cuales 
nos ayudan a tener un el color exacto , cuenta con 2 paletas independientes para el Shutter y 
un foco de 1200 watts 
 
• VL-3000W 
 
El equipo wash cuenta con las misma características en potencia y posibilidad de crear 
colores, sin embargo la popularidad de estos equipos es la posibilidad de intercambiar 
tarjetas y módulos, de tal forma que un spot se puede convertir en un wash t y viceversa, 
esto se logra con una correcta configuración en las tarjetas y la posibilidad de cambiar 
módulos, esto es para hacer que los usuarios tengan mayor posibilidad de rescatar un 
evento en caso de presentarse alguna eventualidad con alguna cabeza móvil 
 
• VL2500S 
 
Equipo con foco de 575 watts de potencia es un equipo dotado para la mayoría de los 
espectáculos en un escenario de tamaño mediano, el cual incluye la posibilidad de 
intercambiar sus dicroicos y módulos completes de colores y gobos, este equipo tiene a 
opción de usarse desde los 90V hasta 220V, gracias a su fuente autorregulable la cual no 
necesita de una conexión especial ni modificaciones entre este rango de voltaje 
 
 
• VL2500W 
 
Equipo que solo nos proporciona colores pero ideal para crear ambientes en escenarios 
medianos, el equipo cuenta con las mismas capacidades técnicas que el modelo spot, pero 
en versión wash 
 
 
Marca: COEF 
 
• Mp700 
 
Una cabeza móvil con grandes posibilidades, ya que cuenta con enfoque automático y su 
foco de 575 watts no lace una opción viable para la competencia de las marcas mas 
solicitadas en el Mercado, teniendo la posibilidad de encoder para nunca perder los pasos 
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en los movimientos de PAN y TILT, este equipo nos da la opción de contra con un prisma 
de 6 caras el cual nos da mas opciones de crear nuevas figuras y efectos 
 
• Mp250 
 
El equipo sencillo de la marca nos da lo suficiente para poder montar un espectáculo sin 
llegar a ser ostentoso, el equipo cuenta con funciones básicas incluyendo el enfoque 
automático, con un foco de 250 watts, el cual nos permite proyectar gobos y colores en un 
escenario pequeño o quizá uno mediano 
 
• DVP 250 
 
La particularidad de este equipo radical en ser un scanner, el cual se parece en mucho a las 
capacidades otorgadas por el modelo MP250, la particularidad en todos los modelos de la 
marca COEF radica en que sus errores vienen en códigos, los cuales solo son descifrables 
con el manual, y en caso de presentarse una eventualidad, solo podrá ser resuelta a menos 
que se sepan descifrar dichos códigos incluidos en el manual 
 
• Dvp1200 
 
El equipo mas robusto de la marca coef, siendo uno de los mas completes gracias a su gran 
cantidad de funciones, efectos, prismas gobos, cuenta con una corrección en el color para 
ofrecer su operación en estudios de televisión, su gran contraparte es que al igual que todos 
los scanners no tiene mucho movimiento y es muy pesado para ser un scanner 
 
• Sirio 
 
El modelo sirio consta de iluminación de tipo arquitectónica, la cual es utilizada en 
exteriores con el fin de proporcionar un color a un edificio, cabe mencionar que este equipo 
su única función importante radical en tener una gran capacidad en watts, y la posibilidad 
de cambiar de colores ya sea en forma controlable (DMX512) o en forma automática 
 
Marca: COEMAR 
 
• Prospot 250 
 
cabeza móvil de poco alcance, pero con las suficientes funciones automatizadas para ser 
manejada en su totalidad por consolas, con prismas, disco de gobos y de colores ideal para 
pequeños escenarios 
 
• Prospot 575 
 
cabeza móvil de Buena capacidad lumínica, el cual tiene la desventaja de ser demasiado 
robusto para moverse, y por consiguiente es muy probable tener accidentes de que el 
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equipo se caiga y se dañe, al contra con do ruedas de gobos, permite amplia gama de 
efectos, pero su sistema de colores al ser de disco no permite mucha variedad en ellos 
 
• CFX7 
 
uno de los últimos equipos creados por la marca, brinda una estética diferente, ya que la 
cabeza móvil tienen una forma poco vistadentro del mercado, el equipo cuenta con ruedas 
de colores y de gobos que hacen del equipo una opción viable solo para espectáculos muy 
grandes donde dependen mucho de la potencia, los efectos y sobre todo la precisión en 
movimientos 
 
 
Marca: PR 
 
• Solo 300 
 
El principio de la importación china llega con la marca PR, durante algún tiempo las 
marcas chinas se identifican como la opción para quien no puede invertir en equipos ultimo 
modelo, el modelo 300es la opción de cabeza móvil, la cual esta totalmente automatizada y 
con las funciones principales para el enfoque automático, utilizando un foco tipo hmi de 
300 watts, ideal para pequeños escenarios 
 
• Solo 250 
 
la marca PR lanza este nuevo modelo observando que el modelo 300 presenta algunas 
fallas, sin embargo las fallas creadas simplemente se reflejan en el foco, por lo cual al 
rediseñar el modelo solo se enfocan a la parte de iluminación, incluyendo todas las 
opciones e incluso línea de su antecesor, con esto la marca reafirma su mercado dentro del 
país para ofrecer un equipo libre de fallas y eventualidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPITULO I 
CONCEPTOS BÁSICOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TEORIA GENERAL 
 
MOTORES PASO A PASO 
En numerosas ocasiones es necesario convertir la energía eléctrica en energía mecánica, 
esto se puede lograr, por ejemplo, usando los motores de corriente continua. Pero cuando lo 
deseado es posicionamiento con un elevado grado de exactitud y/o una muy buena 
regulación de la velocidad, se puede contar con una gran solución: utilizar un motor paso a 
paso. 
 
Sus principales aplicaciones se pueden encontrar en robótica, tecnología aeroespacial, 
control de discos duros, flexibles, unidades de CD-ROM o de DVD e impresoras, en 
sistemas informáticos, manipulación y posicionamiento de herramientas y piezas en 
general. 
 
Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se 
requieren movimientos muy precisos. 
La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez 
por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños 
movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 
200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°. 
 
Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien 
totalmente libres. Si una o más de sus bobinas están energizadas, el motor estará enclavado 
en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula 
corriente por ninguna de sus bobinas. 
 
El motor paso a paso está constituido esencialmente por dos partes: a) Una fija llamada 
"estator", construida a base de cavidades en las que van depositadas las bobinas que 
excitadas convenientemente formarán los polos norte-sur de forma que se cree un campo 
magnético giratorio. b) Una móvil, llamada "rotor" construida mediante un imán 
permanente, con el mismo número de pares de polos, que el contenido en una sección de la 
bobina del estator; este conjunto va montado sobre un eje soportado por dos cojinetes que 
le permiten girar libremente. 
 
 
 
 
 
 
 
Imagen del Rotor 
Imagen de un estator de 4 bobinas 
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http://www.todorobot.com.ar/productos/motores/motores.htm#stepper
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Si por el medio que sea, conseguimos excitar el estator creando los polos N-S, y 
hacemos variar dicha excitación de modo que el campo magnético formado efectúe un 
movimiento giratorio, la respuesta del rotor será seguir el movimiento de dicho campo, 
produciéndose de este modo el giro del motor. 
 
Puede decirse por tanto que un motor paso a paso es un elemento que transforma 
impulsos eléctricos en movimientos de giro controlados, ya que podremos hacer girar al 
motor en el sentido que deseemos y el número de vueltas y grados que necesitemos. 
 
• PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO 
Los motores eléctricos, en general, basan su funcionamiento en las fuerzas ejercidas por un 
campo electromagnético y creadas al hacer circular una corriente eléctrica a través de una o 
varias bobinas. Si dicha bobina, generalmente circular y denominada estator, se mantiene 
en una posición mecánica fija y en su interior, bajo la influencia del campo 
electromagnético, se coloca otra bobina, llamada rotor, recorrida por una corriente y capaz 
de girar sobre su eje, esta última tenderá a buscas la posición de equilibrio magnético, es 
decir, orientará sus polos NORTE-SUR hacia los polos SUR-NORTE del estator, 
respectivamente. Cuando el rotor alcanza esta posición de equilibrio, el estator cambia la 
orientación de sus polos, aquel tratará de buscar la nueva posición de equilibrio; 
manteniendo dicha situación de manera continuada, se conseguirá un movimiento giratorio 
y continuo del rotor y a la vez la transformación de una energía eléctrica en otra mecánica 
en forma de movimiento circular. Aún basado en el mismo fenómeno, el principio de 
funcionamiento de los motores de corriente continua, los motores paso a paso son más 
sencillos si cabe, que cualquier otro tipo de motor eléctrico. 
La siguiente figura intenta ilustrar el modo de funcionamiento de un motor paso a paso, 
suponemos que las bobinas L1 como L2 poseen un núcleo de hierro dulce capaz de 
imantarse cuando dichas bobinas sean recorridas por una corriente eléctrica. Por otra parte 
el imán M puede girar libremente sobre el eje de sujeción central. 
 
 
 
 
 
 
 
Paso 1 (a) Paso 2 (b) Paso 3 (c) Paso 4 (d) 
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Principio de funcionamiento de un motor paso a paso 
 
 
 
Inicialmente, sin aplicar ninguna corriente a las bobinas (que también reciben el nombre de 
fases) y con M en una posición cualquiera, el imán permanecerá en reposo si no se somete a 
una fuerza externa. 
 
 
Si se hace circula corriente por ambas fases como se muestra en la Figura (a), se crearán 
dos polos magnéticos NORTE en la parte interna, bajo cuya influencia M se desplazará 
hasta la posición indicada en dicha figura. 
Si invertimos la polaridad de la corriente que circula por L1 se obtendrá la situación 
magnética indicada en la Figura 1(b) y M se verá desplazado hasta la nueva posición de 
equilibrio, es decir, ha girado 90 grados en sentido contrario a las agujas del reloj. 
 
 
Invirtiendo ahora la polaridad de la corriente en L2, se llega a la situación de la Figura (c) 
habiendo girado M otros 90 grados. Si, por fin, invertimos de nuevo el sentido de la 
corriente en L1, M girará otros 90 grados y se habrá obtenido una revolución completa de 
dicho imán en cuatro pasos de 90 grados. 
 
Por tanto, si se mantiene la secuencia de excitación expuesta para L1 y L2 y dichas 
corrientes son aplicadas en forma de pulsos, el rotor avanzará pasos de 90 grados por cada 
pulso aplicado. 
 
 
Por lo tanto se puede decir que un motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que 
convierte impulsos eléctricos en un movimiento rotacional constante y finito dependiendo 
de las características propias del motor. 
 
El modelo de motor paso a paso que hemos analizado, recibe el nombre de bipolar ya que, 
para obtener la secuencia completa, se requiere disponer de corrientes de dos polaridades, 
presentando tal circunstancia un inconveniente importante a la hora de diseñar el circuito 
que controle el motor. Una forma de paliar este inconvenientees la representada en la 
Figura siguiente, obteniéndose un motor unipolar de cuatro fases, puesto que la corriente 
circula por las bobinas en un único sentido. 
 
 
Si inicialmente se aplica la corriente a L1 y L2 cerrando los interruptores S1 y S2, se 
generarán dos polos NORTE que atraerán al polo SUR de M hasta encontrar la posición de 
equilibrio entre ambos. Si se abre posteriormente S1 y se cierra S3, por la nueva 
distribución de polos magnéticos, M evoluciona hasta la situación representada a 
continuación. 
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 Principio básico de un motor unipolar de cuatro fases 
Siguiendo la secuencia representada en la Figura anterior (c) y (d), de la misma 
forma se obtienen avances del rotor de 90 grados habiendo conseguido, como en el motor 
bipolar de dos fases, hacer que el rotor avance pasos de 90 grados por la acción de impulsos 
eléctricos de excitación de cada una de las bobinas. En uno y otro caso, el movimiento 
obtenido ha sido en sentido contrario al de las agujas del reloj; ahora bien, si las secuencias 
de excitación se generan en orden inverso, el rotor girará en sentido contrario, por lo que 
fácilmente podemos deducir que el sentido de giro en los motores paso a paso es reversible 
en función de la secuencia de excitación y, por tanto, se puede hacer avanzar o retroceder al 
motor un número determinado de pasos según las necesidades. 
El modelo de motor paso a paso estudiado, salvo su valor didáctico, no ofrece 
mayor atractivo desde el punto de vista práctico, precisamente por la amplitud de sus 
avances angulares. 
Una forma de conseguir motores Paso a Paso de paso mas reducido, es la de 
aumentar el número de bobinas del estator, pero ello llevaría a un aumento del coste y del 
volumen y a pérdidas muy considerable en el rendimiento del motor, por lo que esta 
situación no es viable. Hasta ahora y para conseguir la solución más idónea, se recurre a la 
mecanización de los núcleos de las bobinas y el rotor en forma de hendiduras o dientes, 
creándose así micropolos magnéticos, tantos como dientes y estableciendo las situaciones 
de equilibrio magnéticos con avances angulares mucho menores, siendo posible conseguir 
motores de hasta de 500 pasos. 
 
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• TIPOS DE MOTORES PASO A PASO 
 
Hay dos tipos básicos de motores Paso a Paso, los BIPOLARES que se componen de dos 
bobinas y los UNIPOLARES que tienen cuatro bobinas. Externamente se diferencian entre 
sí por el número de cables. Los bipolares solo tienen cuatro conexiones dos para cada 
bobina y los unipolares que normalmente presentan seis cables, dos para cada bobina y otro 
para alimentación de cada par de éstas, aunque en algunos casos podemos encontrar 
motores unipolares con cinco cables, básicamente es lo mismo, solo que el cable de 
alimentación es común para los dos pares de bobinas. 
 
Esquema Motor UNIPOLAR 
 
Esquema Motor BIPOLAR 
 
Motores Unipolares: En este tipo de motores, todas las bobinas del estator están 
conectadas en serie formando cuatro grupos. Esta a su vez, se conectan dos a dos, también 
en serie, y se montan sobre dos estatores diferentes, tal y como se aprecia en la Figura. 
Según puede apreciarse en dicha figura, del motor paso a paso salen dos grupos de tres 
cables, uno de los cuales es común a dos bobinados. Los seis terminales que parten del 
motor, deben ser conectados al circuito de control, el cual, se comporta como cuatro 
conmutadores electrónicos que, al ser activados o desactivados, producen la alimentación 
de los cuatro grupos de bobinas con que está formado el estator. Si generamos una 
secuencia adecuada de funcionamiento de estos interruptores, se pueden producir saltos de 
un paso en el número y sentido que se desee. 
 
 Control de motor Unipolar 
Motores Bipolares: En este tipo de motores las bobinas del estator se conectan en serie 
formando solamente dos grupos, que se montan sobre dos estatores, tal y como se muestra 
en la siguiente. 
Según se observa en el esquema de este motor salen cuatro hilos que se conectan, al 
circuito de control, que realiza la función de cuatro interruptores electrónicos dobles, que 
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nos permiten variar la polaridad de la alimentación de las bobinas. Con la activación y 
desactivación adecuada de dichos interruptores dobles, podemos obtener las secuencias 
adecuadas para que el motor pueda girar en un sentido o en otro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura .- Control de motor Bipolar 
La existencia de varios bobinados en el estator de los motores de imán permanente, 
da lugar a varias formas de agrupar dichos bobinados, para que sean alimentados 
adecuadamente. Estas formas de conexión permiten clasificar los motores paso a paso en 
dos grandes grupos: 
 
 
 
 
 
 
 
Desde el punto de vista de su construcción existen los siguientes tipos de motores paso a 
paso: 
 
1.- De reluctancia variable (V.R.): Los motores de este tipo poseen un rotor de hierro 
dulce que en condiciones de excitación del estator y bajo la acción de su campo magnético, 
ofrecen menor resistencia a ser atravesado por su flujo en la posición de equilibrio. Su 
mecanización es similar a los de imán permanente y su principal inconveniente radica en 
que en condiciones de reposos (sin excitación) el rotor queda en libertad de girar y, por lo 
tanto, su posicionamiento de régimen de carga dependerá de su inercia y no será posible 
predecir el punto exacto de reposo. El tipo de motor de reluctancia variable o V.R. 
consiste en un rotor y un estator cada uno con un número diferente de dientes. Ya que el 
rotor no dispone de un magneto permanente el mismo gira libremente, o sea que no tiene 
torque de detención. 
 
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Figura .- Vista de sección de un motor por pasos de reluctancia variable 
2.- De magneto Permanente: es el modelo en el que rotor es un imán permanente en el 
que se mecanizan un número de dientes limitado por su estructura física. Ofrece como 
principal ventaja que su posicionamiento no varía aún sin excitación y en régimen de carga. 
El motor de magneto permanente (PM) o tipo enlatado es quizá el motor por pasos mas 
ampliamente usado para aplicaciones no industriales. En su forma mas simple, el motor 
consiste en un rotor magneto permanentemente magnetizado radial y en un estator similar 
al motor V.R. Debido a las técnicas de manufactura usadas en la construcción del estator, 
los mismos se conocen a veces como motores de “polo de uñas “o “claw pole” en Inglés. 
 
Figura .- Vista en sección de un magneto permanente 
3.- Híbridos: Son combinación de los dos tipos anteriores; el rotor suele estar constituido 
por anillos de acero dulce dentado en un número ligeramente distinto al del estator y dichos 
anillos montados sobre un imán permanente dispuesto axialmente. El tipo Híbrido es 
probablemente el más usado de todos los motores por pasos. Originalmente desarrollado 
como un motor PM sincrónico de baja velocidad su construcción es una combinación de los 
diseños V.R. y P.M. El motor Híbrido consiste en un estator dentado y un rotor de tres 
partes (apilado simple). El rotor de apilado simple contiene dos piezas de polos separados 
por un magneto permanente magnetizado, con los dientes opuestos desplazados en una 
mitad de un salto de diente para permitir una alta resolución de pasos. 
 
 
 
 
 
 
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El incremento de demanda de los sistemas de motor por pasos de reducido ruido 
acústico, con una mejora en el desempeño al mismo tiempo con reducción de costos fue 
satisfecho en el pasado con los dos tipos principales de motores por pasos Híbridos. El 
tipo 2(4) fases que ha sido generalmente implementado en aplicaciones simples y el de 5 
fases ha probado ser ideal para las tareas más exigentes. Las ventajas ofrecidas por los 
motores de 5 fases incluían: 
 Mayor resolución 
 Menor ruido acústico 
 Menor resonancia operacional 
 · Menor torque de frenado. 
A pesar de que las características de los motores de 5 fases ofrecían muchos beneficios, 
especialmente en micro pasos, el creciente número de conmutaciones de alimentación y el 
cableado adicional requerido tenían un efecto adverso en el costo del sistema. Con el 
avance de la electrónica permitiendo circuitos de cada vez mayor grado de integración y 
mayores características, la fábrica SIG Positec vio una oportunidad y tomó la iniciativa en 
el terreno desarrollando tecnología de punta en motores por pasos. 
 
Secciones ilustrativas de las laminaciones y rotores para motores de 2, 3 y 5 fases 
 
• El motor Híbrido de 3 fases: 
A pesar de ser similar en construcción a otros motores por pasos , la implementación de la 
tecnología de 3 fases hizo posible que el número de fases del motor sean reducidas dejando 
al número de pares de polos del rotor y a la electrónica determinar la resolución (pasos por 
revolución). 
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Figura .- Corte de sección de un motor por pasos Híbrido ( 3 fases ) 
 
Dado que la tecnología de 3 fases ha sido usada por décadas como un método 
efectivo de generación de campos rotativos, las ventajas de éste sistema son evidentes en sí. 
El motor por pasos de 3 fases fue por lo tanto una progresión natural que incorporó todas 
las mejores características de un sistema de 5 fases a una significativa reducción de costo. 
Un problema que se nos puede plantear es como saber cual es cada polo de la 
bobina, ya que los colores no están estandarizados. Así que tomamos el tester y leemos el 
valor (resistencia) de todos los polos (supongamos que las bobinas son de 30 Ohm.), el 
común (alimentación) con cada polo de bobina leerá 30 Ohm y entre polos de la misma 
bobina 60 Ohm., por eliminación nos será fácil encontrar los polos de las bobinas. Si nos 
equivocamos no pasa nada, solo que el motor no girará. Cambiando el orden de dos de los 
polos de una bobina cambiamos el sentido de giro. El orden para el controlador del CeNeCé 
según esquema Unipolar es: 
+v1 A1 B1 A2 B2 +v2
 
Si el motor solo tiene cinco cables, el común de alimentación se puede conectar a 
cualquiera de los lados. 
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 Hay que tener en cuenta que los motores unipolares de seis u ocho hilos, pueden hacerse 
funcionar como motores bipolares si no se utilizan las tomas centrales, mientras que los de 
cinco hilos no podrán usarse jamás como bipolares, porque en el interior están conectados 
los dos cables centrales. 
 
• PARÁMETROS DE LOS MOTORES PASO A PASO 
Desde el punto de vista mecánico y eléctrico, es conveniente conocer el significado de 
algunas de las principales características y parámetros que se definen sobre un motor paso a 
paso: 
 Par dinámico de trabajo ( Working Torque): Depende de sus características 
dinámicas y es el momento máximo que el motor es capaz de desarrollar sin perder 
paso, es decir, sin dejar de responder a algún impulso de excitación del estator y 
dependiendo, evidentemente, de la carga. 
Generalmente se ofrecen, por parte del fabrican, curvas denominadas de arranque sin 
error (pull-in) y que relaciona el par en función el número de pasos. 
Hay que tener en cuenta que, cuando la velocidad de giro del motor aumenta, se 
produce un aumento de la f.c.e.m. en él generada y, por tanto, una disminución de la 
corriente absorbida por los bobinados del estator, como consecuencia de todo ello, 
disminuye el par motor. 
 Par de mantenimiento (Holding Torque): Es el par requerido para desviar, en 
régimen de excitación, un paso el rotor cuando la posición anterior es estable ; es mayor 
que el par dinámico y actúa como freno para mantener el rotor en una posición estable 
dada 
 Par de detención ( Detention Torque): Es una par de freno que siendo propio de los 
motores de imán permanente, es debida a la acción del rotor cuando los devanados del 
estator están desactivados. 
 Angulo de paso ( Step angle ): Se define como el avance angular que se produce en el 
motor por cada impulso de excitación. Se mide en grados, siendo los pasos estándar 
más importantes los siguientes: 
 Grados por impulso de excitación Nº de pasos por vuelta 
0,72º 500 
1,8º 200 
3,75º 96 
7,5º 48 
15º 24 
 Número de pasos por vuelta: Es la cantidad de pasos que ha de efectuar el rotor para 
realizar una revolución completa; evidentemente es 
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Donde NP es el número de pasos y α el ángulo de paso. 
 Frecuencia de paso máximo (Maximum pull-in/out): Se define como el máximo 
número de pasos por segundo que puede recibir el motor funcionando adecuadamente. 
 Momento de inercia del rotor: Es su momento de inercia asociado que se expresa en 
gramos por centímetro cuadrado. 
 Par de mantenimiento, de detención y dinámico: Definidos anteriormente y 
expresados en miliNewton por metro. 
• CONTROL DE LOS MOTORES PASO A PASO 
Para realizar el control de los motores paso a paso, es necesario generar una secuencia 
determinada de impulsos. Además es necesario que estos impulsos sean capaces de entregar 
la corriente necesaria para que las bobinas del motor se exciten, por lo general, el diagrama 
de bloques de un sistema con motores paso a paso es el que se muestra en la Figura. 
 
 
 
 
 
Figura.- Diagrama de bloques de un sistema con motor paso a paso 
• SECUENCIA DEL CIRCUITO DE CONTROL 
Existen dos formas básicas de hacer funcional los motores paso a paso atendiendo al avance 
del rotor bajo cada impulso de excitación: 
 Paso completo (full step): El rotor avanza un paso completo por cada pulso de excitación 
y para ello su secuencia ha de ser la correspondiente a la expuesta anteriormente y que 
es presentada de forma resumida en la Tabla para ambos sentidos de giro, las X 
indican los interruptores que deben estar cerrados (interruptores en ON), mientras que 
la ausencia de X indica interruptor abierto (interruptores en OFF). 
 Paso S1 S2 S3 S4 Paso S1 S2 S3 S4 
1 X X 1 X X 
2 X X 2 X X 
3 X X 3 X X 
4 X X 4 X X 
1 X X 1 X X 
Sentido horario (a) Sentido antihorario (b) 
 Tabla .- Secuencia de excitación de un motor paso a paso completo 
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 Medio paso (Half step): Con este modo de funcionamiento el rotor avanza medio paso 
por cada pulso de excitación, presentando como principal ventaja una mayor resolución 
de paso, ya que disminuye el avance angular (la mitad que en el modo de paso 
completo). Para conseguir tal cometido, el modo de excitación consiste en hacerlo 
alternativamente sobre dos bobinas y sobre una sola de ellas, según se muestra en la 
Tabla para ambos sentidos de giro. 
Excitación de Bobinas Excitación de Bobinas Paso 
S1 S2 S3 S4 
Paso 
S1S2 S3 S4 
1 X X 1 X X 
2 X 2 X 
3 X X 3 X X 
4 X 4 X 
5 X X 5 X X 
6 X 6 X 
7 X X 7 X X 
8 X 8 X 
1 X X 1 X X 
Sentido horario (a) Sentido antihorario (b) 
Tabla .- Secuencia de excitación de un motor Paso a Paso en medio paso 
 Según la Figura 2 al excitar dos bobinas consecutivas del estator simultáneamente, el rotor 
se alinea con la bisectriz de ambos campos magnéticos; cuando desaparece la excitación de 
una de ellas, extinguiéndose el campo magnético inducido por dicha bobina, el rotor queda 
bajo la acción del único campo existente, dando lugar a un desplazamiento mitad. 
Sigamos, por ejemplo, la secuencia presentada en la Tabla 2: en el paso 1, y excitadas las 
bobinas L1 y L2 de la Figura 2 mediante la acción de S1 y S2, el rotor se situaría en la 
posición indicada en la Figura 2 a; en el paso 2, S1 se abre, con lo que solamente 
permanece excitada L2 y el rotor girará hasta alinear su polo sur con el norte generado por 
L2. Supuesto que este motor tenía un paso de 90 grados, en este caso sólo ha avanzado 45 
grados. Posteriormente, y en el paso 3, se cierra S3, situación representada en la Figura 2 b, 
con lo que el rotor ha vuelto a avanzar otros 45 grados. En definitiva, los desplazamientos, 
siguiendo dicha secuencia, son de medio paso. 
La forma de conseguir estas secuencias puede ser a través de un circuito lógico secuencial, 
con circuitos especializados o con un microcontrolador. 
 Nos vamos a centrar en el control de los motores paso a paso utilizando el 
microcontrolador PIC16F84. Además como el microcontrolador no es capaz de generar la 
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corriente suficiente para excitar las bobinas del motor paso a paso se puede utilizar el 
integrado L293. 
El montaje que permite el control de un motor paso a paso es el de la Figura 7, en el que se 
ha realizado la conexión del motor paso a paso a través de un driver L293. Las líneas 
RB0,RB1, RB2 y RB3 serán las encargadas de generar la secuencia de activación del motor 
paso a paso, mientras que RB4 y RB5 se ponen siempre a “1” para habilitar las entradas de 
inhibición de los drivers. Las salidas de los drivers se conectan a las bobinas del motor para 
conseguir la corriente necesaria para que este se ponga en funcionamiento. Por su parte las 
entradas RA0-RA4 se configuran como entrada. 
 
 Figura .- Conexión del motor paso a paso al PIC16F84 y al circuito L293 
 
CARACTERÍSTICAS 
• Larga vida. 
• Velocidad de respuesta elevada (<1ms). 
• Posicionamiento dinámico preciso. 
• Reinicialización a una posición preestablecida. 
• Frecuencia de trabajo variable. 
• Funcionamiento sincrónico bidireccional. 
• Sincronismo unidireccional en régimen de sobre velocidad. 
• Carencia de escobillas. 
• Insensibilidad al choque en régimen dinámico, a la regulación de la fuente de 
alimentación. 
 
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LA FISICA DE LA LUZ 
 
La luz es única en la naturaleza. Es de naturaleza dual, partícula (foton) y onda, masa y 
energía. Pertenece a la familia de las radiaciones electromagnéticas, que se extiende desde 
los rayos cósmicos hasta las ondas de radio mas largas. 
Las ondas del espectro electromagnético se pueden medir por dos parámetros: su longitud 
de onda y su frecuencia. La FRECUENCIA se define como el numero de ondas completas 
o ciclos por segundo. También denominados Hertz (Hz). La LONGITUD DE ONDA se 
define como la distancia lineal ocupada por una onda completa, medida horizontalmente. 
Estos dos son independientes, ya que son inversamente proporcionales. A menor distancia 
entre dos crestas de onda, mas fácil encajaran en un periodo de tiempo de un segundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
La luz visible es solamente una pequeña parte del espectro electromagnético. La longitud 
de onda de la luz se mide en manómetros(nm), una unidad igual a una millonésima de 
milímetro (10-9) y tiene una frecuencia de 105 a 106 Giga Hertz, o un billón de ciclos por 
segundo. La luz visible se extiende aproximadamente desde 400nm hasta 700nm. A ambos 
lados del espectro visible están los rayos infrarrojos y ultravioletas, que son invisibles al ojo 
humano pero registrables por la emulsión fotográfica y los fotómetros. 
 
 
 Longitud de onda Frecuencia Energía 
Muy Baja 
Frecuencia > 10 Km. < 30 Khz. < 1.99 e-29 J 
Onda Larga < 10 Km. > 30 Khz. > 1.99 e -29 J 
Onda media < 650 m > 650 Khz. > 4.31 e-28 J 
Onda corta < 180 m > 1.7 Mhz > 1.13 e-27 J 
Muy alta frecuencia < 10 m > 30 Mhz > 2.05 e-26 J 
Radio 
Ultra alta 
frecuencia < 1 m > 300 Mhz > 1.99 e-25 J 
Microondas < 30 cm. > 1.0 Ghz > 1.99 e-24 J 
Lejano / 
submilimétrico < 1 mm > 300 Ghz > 199 e-24 J 
Medio < 50 um > 6.0 Thz > 3.98 e-21 J Infrarrojo 
Cercano < 2.5 um > 120 Thz > 79.5 e-21 J 
Luz Visible < 780 nm > 384 Thz > 255 e-21 J 
Cercano < 380 nm > 789 Thz > 523 e-21 J 
Ultravioleta 
Extremo < 200 nm > 1.5 Phz > 993 e-21 J 
Rayo X < 10 nm > 30.0 Phz > 19.9 e-18 J 
Rayos Gamma < 10 pm > 30.0 Ehz > 19.9 e-15 J 
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 Longitud de onda (μm) 
Longitud de onda 
 (A°) 
Luz ultraviotela (UV) menor a 0.4 menor a 4000 
Violeta 0.46 4600 
Azul 0.5 5000 
Verde 0.56 5600 
Amarillo 0.59 5900 
Ámbar 0.61 6100 
Luz visible 
Rojo 0.66 6600 
Luz infrarroja (IR) mayor a 0.7 mayor a 7000 
 
el cerebro capta las variaciones de longitud de onda en el espectro visible como diferentes 
colores, variando desde la zona violeta con 400 nm a la zona roja con 700nm. 
 
Es imposible considerar a la luz como un fenómeno meramente electromagnético. Mas que 
ninguna otra fuerza de la naturaleza la luz esta relacionada con el ojo que la procesa y con 
el cerebro que la percibe 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EL OJO 
 
Aunque el ojo es denominado a menudo el órgano de la visión, en realidad, el órgano que 
efectúa el proceso de la visión es el cerebro; la función del ojo es traducir las ondas 
electromagnéticas de la luz en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se transmiten 
al cerebro a través del nervio óptico. 
 
El globo ocular es una estructura esférica de aproximadamente 2,5 cm. de diámetro con un 
marcado abombamiento sobre su superficie anterior. La parte exterior, o la cubierta, se 
compone de tres capas de tejido: la capa más externa o esclerótica tiene una función 
protectora, cubre unos cinco sextos de la superficie ocular y se prolonga en la parte anterior 
con la córnea transparente; la capa media o úvea tiene a su vez tres partes diferenciadas: la 
coroides —muy vascularizada, reviste las tres quintas partes posteriores del globo ocular— 
continúa con el cuerpo ciliar, formado por los procesos ciliares, y a continuación el iris, que 
se extiende por la parte frontal del ojo. La capa más interna es la retina, sensible a la luz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La córnea es una membrana resistente, compuesta por cinco capas, a través de la cual la luz 
penetra en el interior del ojo. Por detrás, hay una cámara llena de un fluido claro y húmedo 
(el humor acuoso) que separa la córnea de la lente del cristalino. En sí misma, la lente es 
una esfera aplanada constituida por un gran número de fibras transparentes dispuestas en 
capas. Está conectada con el músculo ciliar, que tiene forma de anillo y la rodea mediante 
unos ligamentos. El músculo ciliar y los tejidos circundantes forman el cuerpo ciliar y esta 
estructura aplana o redondea la lente, cambiando su longitudfocal. 
 
El iris es una estructura pigmentada suspendida entre la córnea y el cristalino y tiene una 
abertura circular en el centro, la pupila. El tamaño de la pupila depende de un músculo que 
rodea sus bordes, aumentando o disminuyendo cuando se contrae o se relaja, controlando la 
cantidad de luz que entra en el ojo. 
 
 
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Por detrás de la lente, el cuerpo principal del ojo está lleno de una sustancia transparente y 
gelatinosa (el humor vítreo) encerrado en un saco delgado que recibe el nombre de 
membrana hialoidea. La presión del humor vítreo mantiene distendido el globo ocular. 
 
La retina es una capa compleja compuesta sobre todo por células nerviosas. Las células 
receptoras sensibles a la luz se encuentran en su superficie exterior detrás de una capa de 
tejido pigmentado. Estas células tienen la forma de conos y bastones y están ordenadas 
como los fósforos de una caja. Situada detrás de la pupila, la retina tiene una pequeña 
mancha de color amarillo, llamada mácula lútea; en su centro se encuentra la fóvea central, 
la zona del ojo con mayor agudeza visual. La capa sensorial de la fóvea se compone sólo de 
células con forma de conos, mientras que en torno a ella también se encuentran células con 
forma de bastones. Según nos alejamos del área sensible, las células con forma de cono se 
vuelven más escasas y en los bordes exteriores de la retina sólo existen las células con 
forma de bastones. 
 
El nervio óptico entra en el globo ocular por debajo y algo inclinado hacia el lado interno 
de la fóvea central, originando en la retina una pequeña mancha redondeada llamada disco 
óptico. Esta estructura forma el punto ciego del ojo, ya que carece de células sensibles a la 
luz. 
 
Funcionamiento del ojo
 
En general, las cámaras fotográficas sencillas funcionan como los ojos de los animales. La 
lente del cristalino forma en la retina una imagen invertida de los objetos que enfoca y la 
retina se corresponde con la película sensible a la luz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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El enfoque del ojo se lleva a cabo debido a que la lente del cristalino se aplana o redondea; 
este proceso se llama acomodación. En un ojo normal no es necesaria la acomodación para 
ver los objetos distantes, pues se enfocan en la retina cuando la lente está aplanada gracias 
al ligamento suspensorio. Para ver los objetos más cercanos, el músculo ciliar se contrae y 
por relajación del ligamento suspensorio, la lente se redondea de forma progresiva. Un niño 
puede ver con claridad a una distancia tan corta como 6,3 cm. Al aumentar la edad del 
individuo, las lentes se van endureciendo poco a poco y la visión cercana disminuye hasta 
unos límites de unos 15 cm. a los 30 años y 40 cm. a los 50 años. En los últimos años de 
vida, la mayoría de los seres humanos pierden la capacidad de acomodar sus ojos a las 
distancias cortas. Esta condición, llamada presbiopía, se puede corregir utilizando unas 
lentes convexas especiales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Las diferencias de tamaño relativo de las estructuras del ojo originan los defectos de la 
hipermetropía o presbicia y la miopía o cortedad de vista. 
 
Debido a la estructura nerviosa de la retina, los ojos ven con una claridad mayor sólo en la 
región de la fóvea. Las células con forma de conos están conectadas de forma individual 
con otras fibras nerviosas, de modo que los estímulos que llegan a cada una de ellas se 
reproducen y permiten distinguir los pequeños detalles. Por otro lado, las células con forma 
de bastones se conectan en grupo y responden a los estímulos que alcanzan un área general 
(es decir, los estímulos luminosos), pero no tienen capacidad para separar los pequeños 
detalles de la imagen visual. La diferente localización y estructura de estas células 
conducen a la división del campo visual del ojo en una pequeña región central de gran 
agudeza y en las zonas que la rodean, de menor agudeza y con una gran sensibilidad a la 
luz. Así, durante la noche, los objetos confusos se pueden ver por la parte periférica de la 
retina cuando son invisibles para la fóvea central. 
 
 
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El mecanismo de la visión nocturna implica la sensibilización de las células en forma de 
bastones gracias a un pigmento, la púrpura visual o rodopsina, sintetizado en su interior. 
Para la producción de este pigmento es necesaria la vitamina A y su deficiencia conduce a 
la ceguera nocturna. La rodopsina se blanquea por la acción de la luz y los bastones deben 
reconstituirla en la oscuridad, de ahí que una persona que entra en una habitación oscura 
procedente del exterior con luz del sol, no puede ver hasta que el pigmento no empieza a 
formarse; cuando los ojos son sensibles a unos niveles bajos de iluminación, quiere decir 
que se han adaptado a la oscuridad. 
 
En la capa externa de la retina está presente un pigmento marrón o pardusco que sirve para 
proteger las células con forma de conos de la sobre exposición a la luz. Cuando la luz 
intensa alcanza la retina, los gránulos de este pigmento emigran a los espacios que 
circundan a estas células, revistiéndolas y ocultándolas. De este modo, los ojos se adaptan a 
la luz. 
 
Nadie es consciente de las diferentes zonas en las que se divide su campo visual. Esto es 
debido a que los ojos están en constante movimiento y la retina se excita en una u otra 
parte, según la atención se desvía de un objeto a otro. Los movimientos del globo ocular 
hacia la derecha, izquierda, arriba, abajo y a los lados se llevan a cabo por los seis músculos 
oculares y son muy precisos. Se ha estimado que los ojos pueden moverse para enfocar en, 
al menos, cien mil puntos distintos del campo visual. Los músculos de los dos ojos 
funcionan de forma simultánea, por lo que también desempeñan la importante función de 
converger su enfoque en un punto para que las imágenes de ambos coincidan; cuando esta 
convergencia no existe o es defectuosa se produce la doble visión. El movimiento ocular y 
la fusión de las imágenes también contribuyen en la estimación visual del tamaño y la 
distancia. 
 
Músculos extrínsecos del ojo 
Vista lateral del ojo, donde se puede 
observar los músculos extrínsecos 
unidos directamente al globo ocular 
que permiten el movimiento del ojo. 
Los cuatro rectos están alineados con 
sus puntos de origen, mientras que los 
dos oblicuos se insertan en la 
superficie ocular formando un ángulo.
 
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Estructuras protectoras 
 
Diversas estructuras, que no forman parte del globo ocular, contribuyen en su protección. 
Las más importantes son los párpados superior e inferior. Estos son pliegues de piel y tejido 
glandular que pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo una cubierta 
protectora contra un exceso de luz o una lesión mecánica. Las pestañas, pelos cortos que 
crecen en los bordes de los párpados, actúan como una pantalla para mantener las partículas 
y los insectos fuera de los ojos cuando están abiertos. Detrás de los párpados y adosada al 
globo ocular se encuentra la conjuntiva, una membrana protectora fina que se pliega para 
cubrir la zona de la esclerótica visible. Cada ojo cuenta también con una glándula o 
carúncula lagrimal, situada en su esquina exterior. Estas glándulas segregan un líquido 
salino que lubrica la parte delantera del ojo cuando los párpados están cerrados y limpia su 
superficie de las pequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo