Steuern DC Motor

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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  elektronische Schalter. Verwendet werden in der Leistungselektronik zum Schalten großer Ströme oft MOS-FET´s oder IGBT´s.

H-Brücke für Gleichstrommotor - Funktion

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

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

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