Tính tần số động cơ DC

Tôi đang lái một động cơ DC với H-Bridge Mosfet bằng cách sử dụng PWM. Vấn đề là tôi không biết chính xác nên sử dụng tần số nào.

1- Các động cơ DC có tần số rất cụ thể cho hiệu suất tốt nhất của chúng hay chúng có một dải tần số mà chúng có thể làm việc với?

2- Điều gì xảy ra nếu tôi làm việc với Động cơ DC với tần số cao hơn hoặc thấp hơn mà nó có thể hoạt động? Tôi có làm hỏng điều đó không? (Bởi vì tôi đã làm điều đó và với tần số cao hơn, Động cơ của tôi tạo ra tiếng ồn lạ như zzzz và với tần số thấp hơn thì nó bị rung)

• Tần số PWM được cung cấp cho động cơ DC được chải (có lẽ) cần phải đủ cao để sự kết hợp giữa quán tính cơ học và độ tự cảm của cuộn dây đủ để làm mịn các xung cơ học của mỗi xung. Mức tối thiểu này sẽ khác nhau từ động cơ đến động cơ. Tần số quá thấp và chuyển động của động cơ sẽ được coi là một loạt các cú giật, hoặc tiếng lách cách.

• Tần số cần phải không quá cao để thiết bị chuyển mạch (MOSFET, loại khác) và kết nối dây không gây lãng phí năng lượng đáng kể trong việc chuyển đổi tổn thất. Tần số quá cao, và hiệu quả sẽ giảm. Mức tối đa này sẽ khác nhau tùy thuộc vào cơ chế chuyển mạch, chiều dài của dây dẫn đến động cơ, điện áp ổ đĩa (điện áp cao hơn = giới hạn tốc độ quay), che chắn, có lẽ một số yếu tố khác nữa.

• Nếu có thể, tần số nên tránh phổ âm thanh: dưới 20 Hz (không phải là ý kiến ​​hay ngoại trừ động cơ thực sự lớn) hoặc trên 20 KHz, để không nghe thấy rung động từ tính trong cuộn dây hoặc rung giao cảm trong rôto cơ bởi con người.

• Ngoài tất cả những điều này, một tổ hợp động cơ + tải + gắn cụ thể sẽ có tần số cộng hưởng ở một nhiệt độ nhất định. Mặc dù điều này có thể không cao bằng 20 KHz + áp dụng cho động cơ PWM thông thường, một số loại lắp cứng nhắc thực sự có thể đạt đến tần số cộng hưởng siêu âm. Nếu tần số PWM phù hợp với tần số cộng hưởng, dao động cộng hưởng có thể khiến động cơ rung không kiểm soát. Đây là lý do tại sao bộ đệm cao su / nylon / đàn hồi thường được áp dụng cho giá treo động cơ.

Vấn đề cuối cùng này có phần tự khắc phục, vì sau một chút dao động cộng hưởng, việc gắn có xu hướng cho / mòn, ngay cả khi nó được gắn kim loại cứng và điều này thay đổi tần số cộng hưởng.

Tối thiểu, bạn cần sử dụng tần số để động cơ "nhìn thấy" mức trung bình và không phản ứng với các xung riêng lẻ. Đó thường là một vài 100 Hz.

Tuy nhiên, có những hiệu ứng khác mà động cơ không quan tâm nhưng bạn có thể. Các phần riêng lẻ của dây trong cuộn dây có thể rung nhẹ với tần số PWM, gây ra tiếng rên rỉ có thể nghe được. Đây là lý do tại sao rất nhiều động cơ được điều khiển ở mức xung quanh 25 kHz, vì đó là trên hầu hết thính giác của mọi người. 25 kHz có nghĩa là 40 xung xung, vẫn đủ dài để tổn thất chuyển mạch là nhỏ đối với hầu hết các mạch được thiết kế tốt.