Tensión Efectiva del Motor por PWM

Fórmula

Descripción

La PWM (modulación por ancho de pulso) es el método estándar para controlar la velocidad de un motor de CC. Al conmutar rápidamente la tensión de alimentación entre encendido y apagado, el motor ve una tensión media (efectiva) proporcional al ciclo de trabajo. Con un ciclo de trabajo del 50%, el motor recibe la mitad de la tensión de alimentación y funciona a aproximadamente la mitad de velocidad (para un motor sin carga). La inductancia del motor actúa como un filtro paso bajo natural, suavizando la tensión pulsada en una corriente casi constante. La PWM es mucho más eficiente que la regulación lineal de tensión porque el transistor de conmutación está totalmente encendido (Vds bajo) o totalmente apagado (corriente cero), minimizando la pérdida de potencia en el controlador.

Variables

• V_eff — Tensión efectiva (media) vista por el motor (V)
• V_cc — Tensión de alimentación (V)
• D — Ciclo de trabajo PWM (relación 0 a 1)

Notas prácticas

La frecuencia de PWM debe ser lo suficientemente alta como para que la inductancia del motor suavice el rizado de corriente. Frecuencias PWM típicas: motores de CC pequeños 20-50 kHz (por encima del rango audible), motores grandes 5-20 kHz, los servos de RC usan 50 Hz con un ancho de pulso de 1-2 ms. A ciclos de trabajo muy bajos, es posible que el motor no produzca suficiente par para comenzar a girar (cogging). La velocidad real del motor no es perfectamente proporcional al ciclo de trabajo debido a la fuerza contraelectromotriz, la fricción y las variaciones de carga.