Warum brauche ich nach einem PID-Regler eine PWM- und H-Brücke, um einen Gleichstrommotor zu speisen?

Konzentrieren wir uns auf die aktuelle Steuerung.

So habe ich verstanden, wie die Steuerung funktioniert: (Bild unten)

Grundsätzlich füttere ich meine PID mit einem Referenzstrom abzüglich des gemessenen Stroms (dh ich habe eine negative Rückkopplung im Strom), die PID liefert eine Steuerspannung an die PWM (so dass der PWM-Ausgang 0 ist, wenn die dreieckige Wellenform, die sie charakterisiert, größer ist als diese Steuerspannung), die der H-Brücke ein durch ihr Tastverhältnis gekennzeichnetes Signal gibt, das dann die H-Brücke dazu bringt, die Antriebsspannung für meinen Motor auszugeben.

DC-Steuerung

Meine Frage ist: Warum kann ich den Motor nicht mit dem Ausgang meiner PID speisen? Was bringt es, die PWM und die H-Brücke zu haben, wenn sie dem Motor am Ende nur ein Spannungssignal geben, das seinen Durchschnittswert hat, wo meine PID entscheidet?

Meine einzige Vermutung ist, dass mit den Werten pro Einheit etwas los ist. Wenn mein PID Spannungen zwischen 0 und 5 V ausgeben kann, ich aber meinen Motor mit -100.100 V antreiben möchte, dann liegt es an der PWM und der H-Brücke (die natürlich eine Batterie hat), um die Spannungsinformationen „umzuwandeln“. das PID-Signal auf die tatsächliche Spannung, die der Motor will.

Was mache ich falsch? Warum brauche ich diese beiden Elemente?

Antworten (1)

Du vermutest ist richtig. Der Ausgang Ihres PID ist wahrscheinlich ein Operationsverstärker oder eine ähnliche Schaltung, die in der Lage ist, vielleicht +/- 15 V bei einigen mA zu treiben. Ein Motor benötigt möglicherweise 100 V, um die gewünschte Drehzahl zu erreichen, und viele Ampere, um das erforderliche Drehmoment zu erreichen. Um dies effizient zu tun, benötigen Sie eine PWM-Schaltstufe. Je nach Motortyp benötigen Sie möglicherweise auch eine Kommutierungslogik, um das Feld an der richtigen Stelle zu halten.

Ich denke, das ist der gleiche Grund, einen VSI in Wechselstrommaschinen und einen DC-AC-Wandler für PM zu haben? Eine Sache, die seltsam klingt, ist, dass ich die PID mit einem Stromunterschied (der sehr groß sein könnte) füttere. könnte es nicht brennen? Ich würde es mit einem digitalen (oder herunterskalierten) Signal ansteuern, ist das die richtige Idee?
danke für den Vorteil auf dem Feld, aber soweit ich weiß, sind Rotor- und Statorfelder bei Gleichstrommotoren immer in Quadratur (also ist das Drehmoment konstant und maximal). zumindest in der ''Theoriewelt'', oder?
Ja, in einem DC-Bürstenmotor ist der Kommutator elektromechanisch und hält die Felder in Quadratur. In einem bürstenlosen Gleichstrommotor, der elektronisch ausgeführt wird, benötigen Sie eine Rotorpositionsrückmeldung und normalerweise eine 3-Phasen-Brücke mit Stromerfassung an 2 der Phasen. Wenn der Strom oder die Leistung in keinem dieser Schemata begrenzt ist, können Sie natürlich den Motor beschädigen, aber normalerweise gibt es Schutzschaltungen oder möglicherweise Software, um dies zu verhindern.
Warum brauche ich nach einem PID-Regler eine PWM- und H-Brücke, um einen Gleichstrommotor zu speisen?
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