Por que o PWM é usado para controlar a velocidade do motor CC em vez de usar uma resistência variável?

Minha pergunta é que, no final (para alterar a velocidade), estamos controlando a tensão de entrada de um motor CC nos casos PWM (modulação por largura de pulso) e resistência variável. É o único motivo para escolher o PWM para obter uma precisão melhor ou não consumir energia extra? Se esse for o único motivo, parece estranho o uso de equipamentos PWM para demonstrações simples.

Eficiência energética A indução do motor fará com que a corrente seja média. Ao mesmo tempo, os transistores no modo PWM têm impedância muito baixa e, portanto, queda de tensão baixa e dissipação de baixa potência. No caso de um resistor em série, muita energia é dissipada no resistor em série.

Comportamento do controle de velocidade Com o PWM, o motor 'verá' uma impedância muito baixa da fonte de alimentação, mesmo que a fonte esteja constantemente alternando entre tensões alta e baixa. O resultado é que o motor tem um torque muito maior. Com uma resistência em série, o motor apresentará uma fonte de alimentação muito fraca e será fácil travar o rotor.

Circuito de controle Para uma eletrônica de controle (por exemplo, um microcontrolador), é muito fácil ligar / desligar transistores. A saída de uma tensão analógica ou o controle de um resistor em série requer um circuito muito mais caro e, por sua vez, causará mais dissipação de energia.

Definitivamente, podemos controlar a velocidade de um motor com um potenciômetro, mas isso desperdiça energia e energia na forma de calor através do resistor, pois ter um resistor em série tem uma queda de tensão e, portanto, perda de calor.

Ter um PWM significa que você não possui um resistor em série, o que significa que não há desperdício na forma de calor. Nós apenas ligamos e desligamos o motor, e a média nos dá a tensão. Portanto, não há desperdício de energia.

Ter um ciclo de trabalho de 0,5 para uma alimentação de 12V fornece 6V em média e, usando a comutação, controlamos a velocidade.

Melhor precisão é discutível; o motor atua como um filtro e usa o valor médio (ou algo relacionado a ele) da corrente de entrada para se mover; então realmente não importa alimentá-lo com uma corrente constante (caixa de resistência) ou um PWM. Talvez seja melhor versatilidade do que precisão.

Não consumir energia extra é um dos motivos, talvez relacionado ao qual eu acho que seja o principal motivo para usar o PWM: é fácil controlar o motor com PWM a partir de, por exemplo, uma unidade de microcontrolador; basta codificar um contador para gerar o PWM e conectar a saída a um acionamento do motor (que fornece a potência real ao motor e também a vantagem de ter controle e potência separados).

O PWM torna possível o uso de microcontrolador para acionar o motor, o que oferece enorme versatilidade. Caso contrário, as demonstrações seriam muito simples (iniciar, parar, acelerar, desacelerar, com um potenciômetro agindo como um acelerador).