Wäre es sicher (keine Überhitzung oder Geräteschäden), einen Gleichstrommotor (insbesondere Getriebekopf) durch schnelles Ein- und Ausschalten zu steuern? Wenn ich beispielsweise einen Motor mit 500 U / min habe und 250 U / min hatte, könnte ich ihn für 1 ms einschalten und dann für 1 ms ausschalten, wiederholen? Wenn möglich, wäre dies eine billigere Alternative zur groben Steuerung der Drehzahl von Nichtschrittmotoren als zur Steuerung der Spannung.
Erstens, ja, es ist möglich und es "kann" so gestaltet werden, dass es sicher ist. Dieses Verfahren wird als Pulsweitenmodulation (PWM) bezeichnet. Diese Art der Modulation wird in modernen Antrieben zur Steuerung von AC- und DC-Motoren verwendet. Diese Modulation funktioniert, indem sie viel schneller ist als die mechanische Reaktion des Motors. Sie pulsieren die Spannung im Millisekundenbereich, während die mechanische Zeitkonstante des Motors meist im Sekundenbereich liegt. Dies führt zu einer Tiefpassfilterung des Signals, das Sie an den Motor senden, und die an den Motor angelegte mittlere Spannung wird ausschließlich durch das Tastverhältnis der Pulsation bestimmt. In Ihrem Beispiel von einer Millisekunde ein und einer Millisekunde aus ergibt dies eine Einschaltdauer von 50 % bei 500 Hz. Wenn also die Gesamtspannung, die Sie an den Motor anlegen können, 12 V beträgt, indem Sie den Schalter immer eingeschaltet lassen, legen Sie jetzt 6 V daran an.
Wie Sie verlangen, kann diese Methode jedoch eine Bedrohung für den elektronischen Schalter darstellen, der den Motor antreibt. Jede Art von Motor speichert aufgrund der großen Induktivität der Motorwicklung viel magnetische Energie. Diese Energie muss abgebaut werden, wenn Sie die Motorwicklung durch Ihren elektrischen Schalter ausschalten. Dies verursacht eine Überspannung, die Ihren elektrischen Schalter zerstören kann, wenn Sie keine Möglichkeit haben, diese Spannungsspitze zu unterdrücken. Ungewöhnlicherweise wird diese Funktion durch eine antiparallele Diode über dem elektrischen Schalter erreicht. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass der elektrische Schalter die Strom- und Spannungsbelastung selbst aufnehmen kann, da sonst ein Überhitzungszustand auftreten kann.
Um dieses Problem anzugehen, wurden viele Schaltungstopologien entwickelt. Die unterschiedlichen Topologien sind in der Regel für eine bestimmte Nennleistung des Motors geeignet. Ich würde Ihnen empfehlen, die Halbbrückenschaltung und die Vollbrückenschaltung zu überprüfen, um Ihren Motor zu steuern, da sie am beliebtesten sind. Literatur zu diesem Thema finden Sie leicht im Internet und in vielen Büchern zur Leistungselektronik.
Ja. Genau das macht die Pulsweitenmodulation (PWM). PWM ist eine gängige Methode zur Spannungssteuerung. Es ist nicht unbedingt viel billiger, aber es ist effizienter als einige andere Methoden.
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