Mi pregunta es al final (para cambiar la velocidad) estamos controlando el voltaje de entrada de un motor de CC tanto en PWM (modulación de ancho de pulso) como en casos de resistencia variable. ¿La única razón para elegir PWM es obtener una mejor precisión o no consumir energía extra? Si es la única razón, parece extraño usar equipos PWM para demostraciones simples.
Eficiencia energética La inducción del motor hará que la corriente promedie. Al mismo tiempo, los transistores en modo PWM tienen una impedancia muy baja y, por lo tanto, una baja caída de voltaje y una baja disipación de potencia. En el caso de una resistencia en serie, se disipa mucha potencia en la resistencia en serie.
Comportamiento del control de velocidad Con PWM, el motor 'verá' una impedancia de fuente de alimentación muy baja, aunque la fuente de alimentación cambie constantemente entre voltajes altos y bajos. El resultado es que el motor tiene un par mucho mayor. Con una resistencia en serie, el motor experimentará una fuente de alimentación muy débil y será fácil detener el rotor.
Circuito de control Para una electrónica de control (por ejemplo, un microcontrolador) es muy fácil encender/apagar transistores. La salida de un voltaje analógico o el control de una resistencia en serie requiere un circuito mucho más costoso y, a su vez, provocará una mayor disipación de energía.
Definitivamente podemos controlar la velocidad de un motor con un potenciómetro, pero esto desperdicia potencia y energía en forma de calor a través de la resistencia, ya que tener una resistencia en serie tiene una caída de voltaje y, por lo tanto, pérdida de calor.
Tener un PWM significa que no tiene una resistencia en serie, lo que significa que no hay desperdicio en forma de calor. Simplemente cambiamos el Motor entre ENCENDIDO y APAGADO, y el promedio nos da el voltaje. Por lo tanto, no hay desperdicio de energía.
Teniendo un ciclo de trabajo de 0.5 para un suministro de 12V, da un promedio de 6V, y usando el interruptor controlamos la velocidad.
Una mejor precisión es discutible; el motor actúa como un filtro y utiliza el valor medio (o algo relacionado con él) de la corriente de entrada para moverse; por lo que realmente no importa alimentarlo con una corriente constante (caso de resistencia) o un PWM. Tal vez sea mejor la versatilidad que la precisión.
No consumir energía adicional es una de las razones, tal vez relacionada con la que creo que es la razón principal para usar PWM: es fácil controlar el motor con PWM desde, digamos, una unidad de microcontrolador; simplemente codifique un contador para generar el PWM y conecte la salida a un controlador de motor (que le da la potencia real al motor y también brinda la ventaja de tener el control y la potencia separados).
El PWM hace posible el uso de microcontroladores para accionar el motor, lo que le otorga una enorme versatilidad. De lo contrario, las demostraciones serían demasiado simples (arranque, parada, aceleración, desaceleración, con un potenciómetro actuando como un acelerador).
Ignacio Vázquez-Abrams
pjc50
Juan U.