DC 모터 주파수 계산


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PWM을 사용하여 H-Bridge Mosfet로 DC 모터를 구동하고 있습니다. 문제는 정확히 어떤 주파수를 사용해야하는지 모른다는 것입니다.

1- DC 모터는 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 매우 특정한 주파수를 가지고 있거나 작동 할 수있는 주파수 범위를 가지고 있습니까?

2- 고주파수 또는 저주파수의 DC 모터로 작업 할 경우 어떻게됩니까? 내가 그것을 손상시키고 있습니까? (내가 그렇게하고 더 높은 주파수로 내 모터가 zzzz와 같은 이상한 소음을 내고 더 낮은 주파수로 흔들리고 있기 때문에)

답변:


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  • (아마) 브러시 DC 모터에 공급되는 PWM 주파수는 코일의 기계적 관성과 인덕턴스의 조합이 각 펄스의 기계적 임펄스를 부드럽게하기에 충분할 정도로 높아야합니다. 이 최소값은 모터마다 다릅니다. 주파수가 너무 낮 으면 모터 동작이 일련의 저크 또는 딸랑이로 인식됩니다.

  • 스위칭 장치 (MOSFET, 기타) 및 연결 배선이 스위칭 손실에 큰 전력을 낭비하지 않도록 주파수가 너무 높을 필요는 없습니다. 주파수가 너무 높으면 효율이 떨어집니다. 이 최대 값은 스위칭 메커니즘, 모터 와이어 길이, 구동 전압 (고전압 = 슬 루율 제한), 차폐, 기타 요인에 따라 달라집니다.

  • 주파수는 가능하면 오디오 스펙트럼을 피해야합니다 : 20Hz 이하 (실제로 큰 모터를 제외하고는 좋은 아이디어는 아님) 또는 20KHz를 초과하여 와인딩시 자기 변형 진동 또는 기계 로터의 공감 진동을들을 수 없습니다. 인간에 의해.

  • 이 외에도 특정 모터 + 부하 + 장착 조합은 주어진 온도에서 공진 주파수를 갖습니다. 일반적인 모터 PWM에 적용되는 20KHz +만큼 높지는 않지만 특정 유형의 견고한 장착은 실제로 초음파 공진 주파수에 도달 할 수 있습니다. PWM 주파수가 공진 주파수와 일치하면 공진 진동으로 인해 모터가 제어 할 수 없게 진동 할 수 있습니다. 고무 / 나일론 / 일 래스터 머 버퍼가 모터 장착에 일반적으로 적용되는 이유입니다.

이 마지막 문제는 약간의 공진 진동 후에 견고한 금속 마운팅이더라도 마운팅이 마모되거나 마모되는 경향이 있기 때문에 다소 자체적으로 경화됩니다. 이로 인해 공진 주파수가 변경됩니다.


답변 주셔서 감사합니다. 그러나 나는 당신의 대답의 두 번째 단락을 완전히 이해하지 못합니다. 너무 낮은 주파수 또는 두 개의 높은 주파수를 사용하면 발생할 수있는 공진 진동을 제외하고 모터가 손상됩니다.
Mehrdad Kamelzadeh

사용되는 스위칭 주파수 (PWM 주파수)가 높을수록 PWM 신호의 고 / 저에서 모터를 통한 전류를 허용하고 차단하는 스위칭 구성 요소 (예 : MOSFET)의 에너지 손실이 커집니다. PWM 주파수가 너무 높으면 이러한 손실이 에너지 낭비의 중요한 원인이됩니다. 너무 낮은 주파수를 사용하는 경우 모터 장착 및 기계적 연결이 덜 거릴 수 있으며 자주 유지 보수가 필요합니다. 주파수가 너무 높으면 모터에 작동 전력이 공급되지 않고 영구적 인 손상이 발생하지 않습니다.
Anindo Ghosh

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최소한 모터가 평균을 "보고"개별 펄스에 반응하지 않도록 주파수를 사용해야합니다. 일반적으로 몇 100Hz입니다.

그러나 모터가 신경 쓰지 않는 다른 효과가 있지만 그럴 수도 있습니다. 권선의 개별 와이어 섹션은 PWM 주파수에 따라 약간 진동 할 수 있으며, 이로 인해 소리가 들립니다. 이것이 대부분의 사람들의 청력보다 높기 때문에 많은 모터가 약 25kHz PWM으로 구동되는 이유입니다. 25 kHz는 40 µs 펄스를 의미하며, 가장 잘 설계된 회로에서 스위칭 손실이 작을 정도로 여전히 길다.

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