Calcular la frecuencia del motor de CC

• La frecuencia PWM suministrada a un motor de CC con cepillado (presumiblemente) debe ser lo suficientemente alta como para que la combinación de inercia mecánica e inductancia de las bobinas sea suficiente para suavizar los impulsos mecánicos de cada pulso. Este mínimo diferiría de un motor a otro. Una frecuencia demasiado baja, y el movimiento del motor se percibirá como una serie de sacudidas o un traqueteo.

• La frecuencia no debe ser tan alta como para que el dispositivo de conmutación (MOSFET, otro) y el cableado de conexión no desperdicien una potencia significativa en las pérdidas de conmutación. Una frecuencia demasiado alta, y la eficiencia se reducirá. Este máximo diferiría dependiendo del mecanismo de conmutación, la longitud de los cables al motor, el voltaje del variador (mayor voltaje = limitaciones de velocidad de giro), el blindaje, quizás algunos otros factores también.

• La frecuencia debe, si es posible, evitar el espectro de audio: por debajo de 20 Hz (no es una buena idea excepto para motores realmente masivos) o por encima de 20 KHz, para que la vibración magnetoestrictiva en los devanados o la vibración simpática en la mecánica rotor, no será escuchado por los humanos.

• Además de todo esto, una combinación específica de motor + carga + montaje tendrá una frecuencia de resonancia a una temperatura determinada. Si bien es probable que esto no sea tan alto como los 20 KHz + aplicados para el PWM típico del motor, ciertos tipos de montaje rígido pueden alcanzar frecuencias de resonancia ultrasónica. Si la frecuencia de PWM coincide con la frecuencia de resonancia, las oscilaciones de resonancia pueden hacer que el motor vibre sin control. Esta es la razón por la cual los amortiguadores de caucho / nylon / elastómero se aplican comúnmente para montajes de motores.

Sin embargo, este último problema es autocurante, ya que después de un poco de oscilación resonante, el montaje tiende a ceder, incluso si se trata de un montaje metálico rígido, y esto cambia la frecuencia de resonancia.

Como mínimo, debe usar una frecuencia para que el motor "vea" el promedio y no reaccione a los pulsos individuales. Eso suele ser unos 100 Hz.

Sin embargo, hay otros efectos que no le importan al motor, pero usted podría. Las secciones individuales de cable en los devanados pueden vibrar ligeramente con la frecuencia PWM, lo que produce un silbido audible. Esta es la razón por la que muchos motores se accionan a aproximadamente 25 kHz PWM, ya que está por encima de la audición de la mayoría de las personas. 25 kHz significa pulsos de 40 µs, que es lo suficientemente largo como para que las pérdidas de conmutación sean pequeñas para la mayoría de los circuitos bien diseñados.