Sama zasada symulacji szerokości impulsu (PWM) jest znana od dawna, ale stosunkowo niedawno została zastosowana w różnych obwodach. To kluczowy moment dla pracy wielu urządzeń wykorzystywanych w różnych dziedzinach: zasilaczy gwarantowanych o różnej mocy, przemienników częstotliwości, układów regulacji napięcia, prądu czy prędkości, przemienników częstotliwości laboratoryjnych itp. Doskonale sprawdził się w motoryzacji oraz w produkcji jako element sterowania pracą zarówno serwisowych, jak i mocnych silników elektrycznych. Kontroler PWM sprawdził się dobrze w różnych obwodach.
Spójrzmy na kilka praktycznych przykładów pokazujących, w jaki sposób można sterować prędkością silnika elektrycznego za pomocą obwodów elektronicznych zawierających kontroler PWM. Załóżmy, że musisz zmienić prędkość silnika elektrycznego w systemie grzewczym swojego samochodu. Całkiem przydatne ulepszenie, prawda? Zwłaszcza poza sezonem, kiedy chcesz płynnie regulować temperaturę w kabinie. Silnik prądu stałego zainstalowany wten system pozwala na zmianę prędkości, ale musisz wpłynąć na jego EMF. Przy pomocy nowoczesnych elementów elektronicznych zadanie to jest łatwe do wykonania. Aby to zrobić, w obwodzie zasilania silnika znajduje się potężny tranzystor polowy. Zarządza nim, zgadłeś, regulator prędkości PWM. Dzięki niemu możesz zmieniać prędkość silnika elektrycznego w szerokim zakresie.
Jak działa kontroler PWM w obwodach AC? W tym przypadku stosowany jest nieco inny schemat sterowania, ale zasada działania pozostaje taka sama. Jako przykład rozważ działanie przetwornicy częstotliwości. Takie urządzenia są szeroko stosowane w produkcji do sterowania prędkością silników. Na początek napięcie trójfazowe jest prostowane za pomocą mostka Larionowa i częściowo wygładzane. I dopiero potem jest podawany do potężnego zespołu bipolarnego lub modułu opartego na tranzystorach polowych. Sterowany jest regulatorem napięcia PWM zmontowanym w oparciu o mikrokontroler. Generuje impulsy sterujące, ich szerokość i częstotliwość, niezbędne do wytworzenia określonej prędkości silnika elektrycznego.
Niestety, oprócz dobrej wydajności, w obwodach, w których używany jest kontroler PWM, zwykle pojawiają się silne szumy w obwodzie zasilania. Wynika to z obecności indukcyjności w uzwojeniach silników elektrycznych i samej linii. Zmagają się z tym za pomocą szerokiej gamy rozwiązań obwodów: instalują potężne ochronniki przeciwprzepięciowe w obwodach prądu przemiennego lub umieszczają diodę odwrotną równolegle do silnika wObwody zasilania DC.
Takie obwody charakteryzują się dostatecznie wysoką niezawodnością w działaniu i są innowacyjne w zakresie sterowania napędami elektrycznymi o różnych pojemnościach. Są dość kompaktowe i dobrze zarządzane. Najnowsze modyfikacje takich urządzeń są szeroko stosowane w produkcji.
