Pulssileveysmodulointia (PWM) käytetään laajasti moottorin ohjaussovelluksissa nopeuden ja vääntömomentin säätelemiseksi. Mikroohjaimet tuottavat PWM-signaaleja vaihtamalla lähtötapin korkea- ja matala-asteiden välillä tietyllä taajuus- ja käyttösyklillä. Näiden signaalien asianmukainen suunnittelu ja laskeminen ovat välttämättömiä tehokkaan moottorin käytön ja energiansäästön kannalta.

PWM-signaalien ymmärtäminen

PWM-signaalit ovat digitaalipulsseja, joissa on erilaisia käyttösyklejä, jotka määrittävät moottorille toimitetun keskimääräisen jännitteen. Toimintasykli ilmaistaan prosentteina, mikä osoittaa, kuinka kauan signaali pysyy korkeana yhden syklin aikana. Suurempi käyttösykli johtaa suurempaan moottorin nopeuteen, kun taas pienempi käyttösykli vähentää sitä.

PWM-signaalien suunnittelu

PWM-signaalien suunnittelussa on valittava sopiva taajuus ja käyttösykli. Taajuuden on oltava riittävän korkea estämään moottorin melua ja tärinää, tyypillisesti yli 20 kHz. Toimintasykli voidaan säätää dynaamisesti ohjausvaatimusten mukaisesti.

PWM-parametrien laskeminen

PWM-parametrien laskeminen riippuu mikroohjaimen ajastimen resoluutiosta ja halutusta taajuudesta. Peruskaava on:

Kannatusjakso (%) = (Aika / Koko ajanjakso) × 100

Jos kokonaisaika on PWM-taajuuden käänteisluku. Esimerkiksi jos mikro-ohjain toimii 16 MHz:n taajuudella ja PWM-taajuudella 20 kHz, ajastimen aika ja vertailuarvot lasketaan vastaavasti oikean käyttöajan luomiseksi.

  • Määritä haluttu PWM-taajuus.
  • Lasketaan aikaväli mikro-ohjaimen kellon perusteella.
  • Aseta vertailun otteluarvo säädettäessä toimintasykliä.
  • Pannaan täytäntöön moottorin ohjausjärjestelmän dynaamiset säätölaitteet.