HOME

PRODUCTOS

PROYECTOS

TUTORIALES

VIDEOS

FREEWARE

PROGRAMAS

FUNCIONES C

EMPRESA

ENGLISH

                   

 Control de la velocidad y sentido de giro de motores de corriente directa empleando PWM.

 

Video demostrativo

 




1. Descripción general:

Para el control de velocidad de motores de corriente directa se utiliza en general la técnica conocida como PWM ó 'Pulse Wide Modulation'. El método consiste en el switcheo rápido (alrededor de 20 khz) de la fuente de alimentación del motor, proporcionando a éste una potencia promedio controlada mediante el ancho de los pulsos.

Para tal fin, se utiliza típicamente un módulo especializado controlador de PWM, el cual a su vez es operado mediante un sistema microcontrolador.

Adicionalmente, estos módulos permiten también cambiar la dirección de giro del motor, por medio de un circuito conocido como 'Puente H' (ver punto 4).














2. La modulación por ancho del pulso (PWM):

El sistema microcontrolador envía al módulo PWM formas de onda como las mostradas en la imagen, las cuales se traducen en el switcheo de la fuente principal de alimentación del motor. El voltaje de alimentación de esta fuente es típicamente entre 6 a 12 volts.

La frecuencia del switcheo, como se mencionó antes, es de alrededor de 20 Khz. El propósito es enviar al motor una potencia promedio, la cual se incrementa conforme el ancho de los pulsos es mayor. El parámetro conocido como 'ciclo de trabajo' es un porcentaje que indica la proporción entre el tiempo que se entrega potencia al motor dividido entre el tiempo de cero voltaje.

Por ejemplo, un ciclo de trabajo del 10% hará que el motor se mueva muy lentamente. Un ciclo de 90% lo hará girar casi a su máxima velocidad.




 

3. Control del sentido de giro del motor:

El control del sentido de giro se realiza por medio de un circuito conocido como 'Puente H', el cual está ya integrado al controlador PWM. Así se le conoce por su forma parecida a la letra H.

Básicamente es un circuito electrónico que permite invertir el sentido de la corriente directa en el motor, cambiando de esta forma su dirección de giro.

Los switches que se muestran en el diagrama esquemático simplificado mostrado en la figura, son en realidad compuertas electrónicas FET que abren y cierran los contactos. Con los bits 1 y 2 cerrados, y 0 y 3 abiertos, circula corriente en una dirección. Para invertir el sentido, se cierran 0 y 3 y se abren 1 y 2.

 

 

4. El módulo de control PWM:

En la figura abajo se muestra un módulo PWM de número VNH2SP30 y el cual por su simpleza es muy utilizado comercialmente. El módulo requiere de una fuente de alimentación con voltaje y corriente de salida especificadas de acuerdo al motor. Por ejemplo, en una aplicación típica, la fuente proporciona 12 volts a 5 amperes (60 watts) para un motor como el descrito aquí.

La salida PWM de alimentación del motor se muestra en líneas azules. El microcontrolador controla la velocidad y el sentido de giro por medio de 3 señales: sentido horario, sentido antihorario y la señal PWM con un cierto ciclo de trabajo, como se explicó en el punto 2.

 

.

Documentación adicional:

Fuente conmutada de 12 volts

Driver Dual PWM L298N Puente H para control de velocidad

Motor CD Alto Torque y encoder

Motor Motorreductor CD con encoder

Lectura de velocidad de giro de un motor CD con encoder

Lectura de velocidad de un motor de alto torque, con encoder

Control PWM para motor de CD, con módulo L298N

Controlador PWM VNH2SP30.pdf