Am Puls der Lüftung Puls-Weiten-Modulierte Gebläseregler für den automobilen Einsatz

Im Kraftfahrzeug gibt es zwei Einsatz­gebiete für Kühl- oder Heizgebläse: der Motorraum, wo beispielsweise der Verbrennungsmotor gekühlt werden muss, und der Fahrgastraum, in dem die Luft auf die gewünschte Temperatur gebracht werden muss. Die Motoren für derartige Gebläse sind typischerweise Gleichstrom­motoren, in denen der Strom über Bürsten auf den Kommutatorring geführt wird. Ein Gebläse­regler regelt die Umdrehungs­geschwindigkeit des Motors; bei elektro­nischen Reglern kann die Umdrehungs­geschwindigkeit stufenlos geregelt werden.

In der Praxis gibt es drei konventionelle Methoden, mit deren Hilfe sich die Geschwindigkeit der Lüftermotoren, wie zur Kühlung von Verbrennungsmotoren oder in HVAC-Systemen, regeln lassen:

  • über zuschaltbare Lastwiderstände,
  • durch eine Reihen- bzw. Parallelumschaltung von zwei Lüftermotoren
  • oder über einen elektronischen Linearregler.

Bei den zuschaltbaren Lastwiderständen werden diese einfach in Reihe zum Gleichstrommotor geschaltet. Durch den dann höheren Reihenwiderstand wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors begrenzt. Der Lastwiderstand sorgt für zusätzliche Verlustleistung, die wiederum für einen zusätzlichen Kraftstoffverbrauch sorgt. Die Verlustleistung kann bei einem 400-W-Lüfter bis zu 100 W betragen. Zudem ist die Anzahl der möglichen Geschwindigkeitsstufen bei dieser Methode stark begrenzt.

Bei der Reihen-/Parallelumschaltung besteht der Nachteil der hohen Verlustleistung zwar nicht, dafür gibt es aber nur zwei Schalt- und damit Geschwindigkeitszustände, nämlich den Zustand voller Leistung und einen mit einem Viertel der maximal möglichen Leistung.

Der elektronische Linearregler verwendet dagegen einen Transistor als variablen Widerstand, um die Geschwindigkeit des Motors zu regeln. Diese Methode hat dann immer noch den Nachteil der hohen Verlustleistung und des unnötigen Kraftstoffverbrauchs.