Perché PWM viene utilizzato per controllare la velocità del motore CC invece di utilizzare una resistenza variabile?

La mia domanda è alla fine (per cambiare la velocità) che stiamo controllando la tensione di ingresso di un motore DC sia in casi di PWM (modulazione di larghezza di impulso) che di resistenza variabile. L'unico motivo per scegliere PWM è ottenere una precisione migliore o non consumare energia extra? Se è l'unica ragione per cui sembra strano usare apparecchiature PWM per semplici dimostrazioni.

Efficienza energetica L'induzione del motore determinerà una media della corrente. Allo stesso tempo, i transistor in modalità PWM hanno un'impedenza molto bassa e quindi una caduta di bassa tensione e una bassa dissipazione di potenza. Nel caso di un resistore in serie, nel resistore in serie viene dissipata molta potenza.

Comportamento del controllo della velocità Con PWM il motore "vedrà" un'impedenza di alimentazione molto bassa, anche se l'alimentazione passa costantemente tra alta e bassa tensione. Il risultato è che il motore ha una coppia molto più elevata. Con una resistenza in serie il motore sperimenterà un'alimentazione molto debole e sarà facile arrestare il rotore.

Circuito di controllo Per un'elettronica di controllo (ad es. Un microcontrollore) è molto facile accendere / spegnere i transistor. L'uscita di una tensione analogica o il controllo di un resistore in serie richiede un circuito molto più costoso e, a sua volta, causerà una maggiore dissipazione di potenza.

Possiamo sicuramente controllare la velocità di un motore con un potenziometro, ma questo spreca potenza ed energia sotto forma di calore attraverso il resistore, poiché avere un resistore in serie presenta una caduta di tensione, quindi una perdita di calore.

Avere un PWM, significa che non si ha un resistore in serie, il che significa che non ci sono sprechi sotto forma di calore. Spegniamo il motore tra ON e OFF e la media ci fornisce la tensione. Quindi, non c'è spreco di potere.

Avere un ciclo di lavoro di 0,5 per un'alimentazione a 12 V, fornisce una tensione di 6 V in media e utilizzando la commutazione controlliamo la velocità.

Una migliore precisione è discutibile; il motore funge da filtro e utilizza il valore medio (o qualcosa ad esso correlato) della corrente di ingresso per spostarsi; quindi non importa davvero alimentarlo con una corrente costante (caso di resistenza) o un PWM. Forse è migliore versatilità piuttosto che precisione.

Non consumare energia extra è un motivo, forse legato al quale penso sia il motivo principale per usare PWM: è facile controllare il motore con PWM da, diciamo, un'unità di microcontrollore; basta codificare un contatore per generare il PWM e collegare l'uscita a un azionamento del motore (che fornisce la potenza reale al motore e offre anche il vantaggio di avere il controllo e la potenza separati).

Il PWM rende possibile l'uso del microcontrollore per guidare il motore, il che offre un'enorme versatilità. Altrimenti le dimostrazioni sarebbero troppo semplici (start, stop, speed up, speed down, con un potenziometro che agisce come una valvola a farfalla).