计算直流电动机频率

我正在使用PWM通过H桥Mosfet驱动直流电动机。问题是我不知道应该使用哪个频率。

1-直流电动机是否具有非常特定的频率以完全发挥其最佳性能，或者它们具有可以使用的频率范围？

2-如果我可以使用频率更高或更低的直流电动机，会发生什么？我在伤害那个吗？（因为我这样做了，所以在较高频率下，我的电机发出奇怪的声音，如zzzz，而在较低频率下，它会发抖）

• 提供给（大概）有刷直流电动机的PWM频率必须足够高，以使线圈的机械惯性和电感组合足以使每个脉冲的机械脉冲平滑。此最小值因电动机而异。频率太低，电机的运动将被视为一系列抽搐或嘎嘎作响。

• 频率不必太高，以使开关器件（MOSFET等）和连接导线不会在开关损耗中浪费大量功率。频率太高，效率会下降。该最大值取决于开关机制，电动机的电线长度，驱动电压（较高的电压=摆率限制），屏蔽，也许还有其他一些因素。

• 如果可能，该频率应避免音频频谱：低于20 Hz（除非是大型电动机，否则不是一个好主意）或高于20 KHz，以免听到绕组中的磁致伸缩振动或机械转子中的共振振动。由人类。

• 除了所有这些之外，特定的电机+负载+安装组合将在给定温度下具有谐振频率。虽然这可能不像典型电动机PWM所应用的20 KHz +那样高，但是某些类型的刚性安装确实可以达到超声共振频率。如果PWM频率与谐振频率匹配，则谐振会导致电机失控振动。这就是为什么橡胶/尼龙/弹性体缓冲器通常用于电机安装的原因。

但是，最后一个问题是自固化的，因为在经过一些共振振荡后，即使是刚性金属安装，安装架也趋于磨损/磨损，这会改变共振频率。

至少，您需要使用一个频率，以使电动机“看到”平均值并且不会对单个脉冲产生反应。通常为几百赫兹。

但是，电动机可能会影响其他影响，但您可能会担心。绕组中导线的各个部分可能会随着PWM频率而轻微振动，这会引起可听见的啸叫声。这就是为什么许多电动机以25 kHz的PWM驱动的原因，因为这超出了大多数人的听力范围。25 kHz表示40 µs脉冲，对于大多数设计精良的电路来说，脉冲仍足够长，因此开关损耗很小。