Frecuencia PWM correcta para el motor [duplicado]

Para obtener la mayor eficiencia y la menor vibración, el motor necesita una frecuencia PWM alta. Sin embargo, para pérdidas de conmutación más bajas, el controlador desea una frecuencia baja. Por lo tanto, la 'mejor' frecuencia PWM es a menudo un compromiso.

El motor tiene una inductancia que se opone a las variaciones de corriente. A frecuencias muy bajas tiene poco efecto, por lo que la corriente del motor sigue el voltaje PWM. Esto provoca un calentamiento adicional en el motor porque la corriente rms (calefacción) es más alta que la corriente (par) promedio. A medida que aumenta la frecuencia PWM, la corriente tiene menos tiempo para aumentar y disminuir, por lo que la corriente rms se acerca a la corriente promedio y el motor funciona más frío.

A continuación se muestran algunos trazos de osciloscopio de un pequeño motor de CC con escobillas a diferentes frecuencias PWM (el trazo superior en cada imagen es voltaje, el trazo inferior es corriente). A 50 Hz, la corriente PWM sigue al voltaje, por lo que la corriente máxima es el doble de la corriente promedio y la pérdida en la resistencia interna del motor se duplica en comparación con la CC constante. A 500 Hz, el aumento y la disminución de la corriente es exponencial, pero aún alcanza su punto máximo al doble de la corriente promedio y cae a cero entre los pulsos de PWM. A 1KHz es continuo pero con grandes variaciones.

A 3 KHz, la ondulación finalmente se aplana lo suficiente como para que la corriente rms se acerque a la corriente promedio. La eficiencia del motor ahora no es mucho peor de lo que sería con CC pura. Sin embargo, los picos de conmutación (que aumentan el calentamiento del controlador) comienzan a ser evidentes.

Tiene un motor con núcleo de hierro con una inductancia relativamente alta. La mayoría de los motores con núcleo de hierro necesitan al menos 2-3 KHz para obtener una corriente PWM razonablemente suave (los motores sin núcleo tienen mucha menos inductancia, por lo que necesitan 20-30 Khz o más). El motor también puede producir ruido audible en la frecuencia PWM que puede ser molesto, por lo que a menudo es deseable una frecuencia que esté fuera del rango de audición humana. El MD10C tiene una capacidad nominal de hasta 20 kHz, por lo que comenzaría en esa frecuencia y solo consideraría reducirla si el controlador se calienta demasiado.