¿Sería seguro (sin sobrecalentamiento ni daños en el equipo) controlar un motor de CC (en particular, el cabezal de engranajes) encendiéndolo y apagándolo rápidamente? Por ejemplo, si tengo un motor de 500 RPM y estaba a 250 RPM, ¿podría encenderlo durante 1 ms y luego apagarlo durante 1 ms, repetir? Si es posible, esta sería una alternativa más barata para controlar aproximadamente las RPM del motor sin pasos que para controlar el voltaje.
Primero, sí, es posible y "puede" diseñarse para que sea seguro. Este método se llama modulación de ancho de pulso (PWM). Este tipo de modulación se utiliza en los variadores modernos para controlar motores de CA y CC. Esta modulación funciona siendo mucho más rápida que la respuesta mecánica del motor. Está pulsando el voltaje en el rango de milisegundos, mientras que la constante de tiempo mecánica del motor suele estar en el orden del segundo. Este resultado en un filtrado de paso bajo de la señal que envía al motor y el voltaje medio aplicado al motor estará determinado únicamente por el ciclo de trabajo de la pulsación. En su ejemplo de un milisegundo encendido y un milisegundo apagado, esto dará como resultado un ciclo de trabajo del 50 % a 500 Hz. Entonces, si el voltaje total que puede aplicar al motor es de 12 V dejando el interruptor siempre encendido, ahora le aplicará 6 V.
Sin embargo, como solicita, este método puede representar una amenaza para el interruptor electrónico que acciona el motor. Cualquier tipo de motor almacena mucha energía magnética debido a la gran inductancia del devanado del motor. Esta energía debe disiparse cuando apaga el devanado del motor con su interruptor eléctrico. Esto causa una sobretensión que puede destruir su interruptor eléctrico si no tiene forma de suprimir ese pico de tensión. Inusualmente, esta función se logra mediante un diodo anti-paralelo a través del interruptor eléctrico. Además, se debe tener cuidado para verificar que el interruptor eléctrico pueda soportar la tensión de corriente y tensión por sí mismo o puede surgir una condición de sobrecalentamiento.
Para asesorar este problema, se han desarrollado muchas topologías de circuitos. Las diferentes topologías suelen ser adecuadas para una potencia nominal particular del motor. Le recomendaría que verifique el circuito de medio puente y el circuito de puente completo para controlar su motor, ya que son los más populares. Puede encontrar fácilmente literatura sobre este tema en la Web y en muchos libros de electrónica de potencia.
Sí. Eso es exactamente lo que hace la modulación de ancho de pulso (PWM). PWM es un método común de control de voltaje. No es necesariamente mucho menos costoso, pero es más eficiente que otros métodos.
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