Frecuencia de un PWM aplicado a un motor

Question

¿Qué tipo de cambio de comportamiento debo esperar ver, si alimento una frecuencia de 12V 50kHz, con un ciclo de trabajo del 50%, o un ciclo de trabajo del 50% de 100Hz, a través de un motor de CC?

Answer 1

Esto depende totalmente de las cualidades eléctricas y mecánicas del motor en cuestión. (y, por supuesto, de las propiedades del circuito conductor)

La inercia y la fricción afectan a la forma en que el motor reacciona a la señal entrante. Es como un filtro mecánico de paso bajo: cuanto mayor sea la inercia y menor la fricción, menor será la frecuencia de corte.

Todo el montaje puede pensarse como un integrador, cuya entrada es la forma de onda de control, y la salida son las RPM del motor. Cuanto "peor" sea el motor, más suave será el resultado.

Un motor, con gran inercia, y poca fricción en comparación con eso no tendría ningún efecto - la frecuencia estaría mucho más allá del punto de corte del filtro de paso bajo, "suavizando" efectivamente el resultado.

Un motor pequeño, con una inercia muy pequeña, seguiría la forma de onda más de cerca, lo que significa

• velocidad fluctuante - si el filtro de paso bajo sólo corta un poco por debajo de la frecuencia, las RPM serían como una forma de onda triangular puesta encima de un valor constante.
• Parada entre los pulsos - si la inercia es lo suficientemente pequeña (punto de corte por encima de la frecuencia), teóricamente es posible que el motor se pare incluso entre los pulsos.
• un motor ideal, con 0 inercia, y sin fricción (y por supuesto bobinas ideales, sin pérdidas, sin resistencia, etc) seguiría la forma de onda de entrada completamente: girando al 100% de las rpm, cuando el impulso está encendido, y parando cuando está apagado. El problema es que esto no existe... (además, el punto de corte estaría en una frecuencia infinita...)

En situaciones reales, usando motores genéricos, dudo que encuentres algo diferente (pero como no puedo probarlo ahora mismo, esto debe tomarse como una opinión). Sin embargo, la radiación electromagnética resultante puede suponer una diferencia: hay que protegerse adecuadamente. También puede haber ruido audible, ya que esto entra claramente en el rango de la audición humana...

Con algunos motores más pequeños, 100 Hz podrían significar probablemente "sacudidas" en el funcionamiento.