Calcola la frequenza del motore CC

Sto guidando un motore DC con H-Bridge Mosfet usando PWM. Il problema è che non so esattamente quale frequenza dovrei usare.

1- I motori DC hanno una frequenza molto specifica per le loro migliori prestazioni o hanno una gamma di frequenze con cui sono in grado di lavorare?

2- Cosa succede se lavoro con un motore CC con frequenza superiore o inferiore con cui può funzionare? Lo sto danneggiando? (Perché l'ho fatto e con una frequenza più alta il mio motore emette uno strano rumore come zzzz e con una frequenza più bassa sta tremando)

• La frequenza PWM fornita a un motore DC (presumibilmente) spazzolato deve essere sufficientemente elevata da rendere sufficiente la combinazione di inerzia meccanica e induttanza delle bobine per appianare gli impulsi meccanici di ciascun impulso. Questo minimo differirebbe da motore a motore. Una frequenza troppo bassa e il movimento del motore verrà percepito come una serie di scatti o un crepitio.

• La frequenza non deve essere così elevata che il dispositivo di commutazione (MOSFET, altro) e il cablaggio di collegamento non sprecano energia significativa nelle perdite di commutazione. Una frequenza troppo alta e l'efficienza diminuirà. Questo massimo differirebbe in base al meccanismo di commutazione, alla lunghezza dei fili al motore, alla tensione del convertitore (tensione più alta = limiti di velocità di risposta), alla schermatura, forse anche ad altri fattori.

• La frequenza dovrebbe, se possibile, evitare lo spettro audio: inferiore a 20 Hz (non è una buona idea tranne che per motori davvero enormi) o superiore a 20 KHz, in modo che la vibrazione magnetostrittiva negli avvolgimenti o la vibrazione simpatica nel rotore meccanico, non venga ascoltata dagli umani.

• Oltre a tutto ciò, una specifica combinazione motore + carico + montaggio avrà una frequenza di risonanza a una data temperatura. Sebbene questo probabilmente non sia alto quanto i 20 KHz + applicati per il tipico PWM motore, alcuni tipi di montaggio rigido possono effettivamente raggiungere frequenze di risonanza ultrasoniche. Se la frequenza PWM corrisponde alla frequenza di risonanza, le oscillazioni di risonanza possono far vibrare il motore in modo incontrollato. Questo è il motivo per cui i tamponi in gomma / nylon / elastomero vengono comunemente applicati per i supporti dei motori.

Quest'ultimo problema è in qualche modo autoindurente, poiché dopo un po 'di oscillazione risonante il montaggio tende a dare / indossare, anche se si tratta di un montaggio metallico rigido, e questo cambia la frequenza di risonanza.

Come minimo, è necessario utilizzare una frequenza in modo che il motore "veda" la media e non reagisca ai singoli impulsi. Di solito sono pochi 100 Hz.

Tuttavia, ci sono altri effetti che non interessano al motore ma potresti farlo. Le singole sezioni di filo negli avvolgimenti possono vibrare leggermente con la frequenza PWM, causando un lamento udibile. Questo è il motivo per cui molti motori sono azionati a circa 25 kHz PWM, poiché questo è al di sopra dell'udito della maggior parte delle persone. 25 kHz significa impulsi di 40 µs, che è ancora abbastanza lungo da ridurre le perdite di commutazione per la maggior parte dei circuiti ben progettati.