Tensão Efetiva do Motor por PWM

Fórmula

Descrição

O PWM (modulação por largura de impulso) é o método padrão para controlar a velocidade de um motor CC. Ao comutar rapidamente a tensão de alimentação entre ligada e desligada, o motor vê uma tensão média (efetiva) proporcional ao ciclo de trabalho. Com um ciclo de trabalho de 50%, o motor recebe metade da tensão de alimentação e funciona a aproximadamente metade da velocidade (para um motor sem carga). A indutância do motor atua como um filtro passa-baixo natural, suavizando a tensão pulsada para uma corrente quase constante. O PWM é muito mais eficiente do que a regulação linear de tensão, porque o transístor de comutação está totalmente ligado (Vds baixo) ou totalmente desligado (corrente nula), minimizando a perda de potência no controlador.

Variáveis

• V_eff — Tensão efetiva (média) vista pelo motor (V)
• V_cc — Tensão de alimentação (V)
• D — Ciclo de trabalho PWM (razão 0 a 1)

Notas Práticas

A frequência PWM deve ser suficientemente alta para que a indutância do motor suavize a ondulação de corrente. Frequências PWM típicas: pequenos motores CC 20-50 kHz (acima da gama audível), motores grandes 5-20 kHz, os servos RC usam 50 Hz com largura de impulso de 1-2 ms. Em ciclos de trabalho muito baixos, o motor pode não produzir binário suficiente para começar a rodar (cogging). A velocidade real do motor não é perfeitamente proporcional ao ciclo de trabalho, devido à força contraeletromotriz, ao atrito e às variações de carga.