Чому ШІМ використовується для управління частотою обертів двигуна постійного струму замість використання змінного опору?


17

Моє запитання в кінці (щоб змінити швидкість) ми регулюємо вхідну напругу двигуна постійного струму як в ШІМ (модуляція ширини імпульсу), так і у випадках змінного опору. Чи є єдиною причиною вибору ШІМ для отримання кращої точності або не витрачання додаткової потужності? Якщо це єдина причина, дивним є використання обладнання ШІМ для простих демонстрацій.


ШІМ + Н-міст = управління напрямком
Ігнасіо Васкес-Абрамс

2
Змінні опори недоцільно для всіх, крім найменших двигунів, через розсіювання потужності в контролері.
pjc50

2
@ IgnacioVazquez-Abrams - бути прискіпливим, H-міст = контроль напрямку, ШІМ = контроль швидкості. Ви можете самостійно використовувати міст H, щоб рухатись вперед / назад / стоп.
Джон У

Відповіді:


21

Ефективність енергії Індукція двигуна призведе до середнього струму. У той же час транзистори в режимі ШІМ мають дуже низький опір, а отже, низький перепад напруги та низьке розсіювання потужності. У разі послідовного резистора велика потужність розсіюється в резисторі серії.

Поведінка контролю швидкості При ШІМ двигун буде «бачити» дуже низький опір живлення, навіть якщо джерело живлення постійно перемикається між високими та низькими напругами. Результат - мотор має набагато більший крутний момент. При серійному опорі мотор буде мати дуже слабке джерело живлення, і його легко буде затримати ротор.

Схема управління Для керуючої електроніки (наприклад, мікроконтролера) дуже легко вмикати / вимикати транзистори. Виведення аналогової напруги або управління серійним резистором вимагає значно дорожчої схеми і, в свою чергу, призведе до більшого розсіювання потужності.


привіт я не міг отримати "більш високий крутний момент" частина. Ви могли б pls викласти на ньому трохи більше. що робити з крутним моментом?
користувач16307

1
Не знаєте, як це пояснити. Двигун, що подається через резистор серії, схожий на живлення майже від плоского акумулятора: він працює, він прискорюється, але якщо на нього навантажувати, він легко затримується. Двигун, що живиться від ШІМ, буде відчуватися як живлення від майже повного акумулятора, його значно важче сповільнити навантаження.
jippie

4

Ми можемо точно управляти Швидкістю двигуна за допомогою потенціометра, але це витрачає потужність і енергію у вигляді тепла через резистор, тому що, коли резистор послідовно має падіння напруги, отже, втрати тепла.

Маючи ШІМ, означає, що ви не маєте резистора послідовно, тобто немає відходів у вигляді тепла. Ми просто перемикаємо Двигун між ВИМКНЕНОМ і ВИМКНЕНОМ, і середнє значення дає нам напругу. Отже, ніякої трати енергії немає.

Маючи 0,5 робочого циклу для живлення 12 В, дає 6 В на авангарду, і за допомогою комутації ми контролюємо швидкість.


0

Краща точність сперечається; мотор діє як фільтр і використовує для переміщення середнє значення (або щось пов'язане з ним) вхідного струму; тому насправді не має значення живити його постійним струмом (випадок опору) або ШІМ. Можливо, краща універсальність, а не точність.

Не споживання зайвої енергії є однією з причин, можливо, з якою я думаю, що це головна причина використання ШІМ: це легко керувати двигуном ШІМ з, скажімо, мікроконтролера; просто зашифруйте лічильник для генерації ШІМ та підключіть висновок до приводу двигуна (що дає реальну потужність двигуну, а також дає перевагу розділеному керуванню та потужності).

ШІМ робить можливим використання мікроконтролера для приводу мотора, що надає величезну універсальність. В іншому випадку демонстрації були б занадто простими (запуск, зупинка, пришвидшення, пришвидшення, з потенціометром, що діє як дросель).


1
Це неправда: MOSFET можуть використовуватися як опори, керовані напругою, і вони дійсно можуть бути взаємопов'язані з мікроконтролерами.
Дмитро Григор’єв
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.