Steuerung der Drehrichtung mittels H-Brücke
Die nachfolgend abgebildete dargestellte Schaltung zeigt den Leistungsteil zur Drehrichtungssteuerung eines Gleichstromantriebs. In dieser sogenannten H-Brücke dienen Transistoren als elektronísche Schalter. Verwendet werden in der Leistungselektronik zum Schalten großer Ströme oft MOS-FET´s oder IGBT´s.
H-Brücke für Gleichstrommotor - Funktion, H-Brücke - Funktionsweise
- Welche Transistoren müssen für den Motor-Rechtslauf (UA > 0) und den Motor-Linkslauf (UA < 0) ein- bzw. ausgeschaltet werden?
- Welche Aufgaben besitzen die Dioden in dieser H-Brücke?
Steuerung der Drehzahl
Das Impulsdiagramm der angelegten Ankerspannung verdeutlicht das Prinzip der Pulsbreitensteuerung bzw. auch als Pulsweitenmodulation PWM bezeichnet.
Der Verlauf der Motor- bzw. Ankerspannung wird mittels Oszilloskops aufgezeichnet. Dabei ergibt sich bei kleiner und großer Drehzahl folgendes Bild der Ankerspannung:
Pulsbreitensteuerung bzw. Pulsweitenmodulation PWM
Kenngrößen, welche dieses Rechtecksignal beschreiben:
- f = 1 / T Frequenz f, Periodendauer T
- Periodendauer = ti + tp
- Tastgrad g = ti / T
Kombiniert man nun das Prinzip der Pulsweitenmodulation mit der H-Brücke, so lässt sich der Motor stufenlos in der Drehzahl und Drehrichtung steuern:
MOS-FET = Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor
IGBT = Insulated Gate Bipolar Transistor
PWM = engl. Pulse Width Modulation