Svenska ElektronikForumet

För en motorstyrning av dc motor, vilka frekvenser är bra för PWM?
vet att

• *För låg switchfrekvens gör att motorn går ryckigt. Vid 2 kHz eller strax lägre är det inte märkbart ryckigt.

• *Frekvenser upp till 20kHz brukar väljas bort pga de ligger inom det hörbara området

• *För höga frekvenser kan ge problem med transistorerna, de inte hinner slå om ordentligt

För motorstyrningen jag skall bygga, spelar det ingen roll om det ligger inom det ligger inom det hörbara området.
Finns det något annat man bör tänka på vid val av frekvens??

T ex finns det någon frekvens som är mer energieffektiv, eller är skillnaden försummbar?

Titta vad jag hittade!!
http://www.electro-tech-online.com/robo ... ntrol.html

Du bör väl ha med motorns induktans också i dina funderingar, den bör väl ställa till mer problem vid högre frekvenser.

Edit: Uppfann visst ett nytt ord.

Helst ska man inte behöva tänka på motorns induktans och filtrera med drossel och kondensator före motorn. Att det skulle bli ryckigt under 2kHz tycker jag låter konstigt.

Protte

Det finns någon tråd här på forumet som hade en bra redogörelse för för- nackdelar av för hög/låg pwm-frekvens.

Vid höga swichfrekvenser så får man tänka på att mosfetarna måste drivas hårdare för att få ordentliga omslag. Gaten är isolerad så den består i princip av en kondensator och ju snabbare denna måste laddas upp desto mer ström behövs för att detta skall gå snabbt. Detta är inga problem på så sätt men kan kräva en ordentlig drivning då det kan handla om strömmar på flera Ampere beroende på typ av mosfet och switchfrekvens.

inte att förglömma - akustisk ljud - väldigt jobbigt att höra på motorer som gnisslar och piper av PWM-styrningen gärna inom området 400 - 2000 Hz där örat är som mest känsligt.

I detta fallet spelade det dock ingen roll men absolut, väldigt låg frekvens eller över hörbart inget snack om det. Brukar dock lägga det runt 100 Hz så slipper man ev hålla på med kraftiga drivsteg och jag tycker persoligen inte den frekvensen är så där värst irriterande.

Tack för alla svar!
Motorstyrningen skall sitta på en elcykel.
Föredrar om det lever om litegrann, så att folk flyttar på sig på gångbanan =)
Tar nog någon lägre frekvens, där motorn ändå går jämnt.
Det är ju inte speciellt svårt att sedan ändra till högre frekvens, bara att programmera om microcontrollern.

Switchförlusterna i transistorerna och drivsteg är proportioneliga mot switchfrekvensen i kvadrat. Alltså ska man hålla frekvensen så låg som möjligt av effektivitetsskäl. Däremot så kräver lägre frekvenser större passiva komponenter, vilka kostar mycket plats och pengar i installation. Kompromissen ligger någonstans mellan stor plats och stora förluster.

Nu resonerar jag lite på fri tass, rätta mig gärna:
Följande data kommer från en liten DC-motor (~80 W) jag laborerar med. Den elektriska tidskonstanten ligger på bråkdelens millisekund, närmare bestämt 0.17 ms. Den mekaniska tidskonstanten är däremot 4.7 ms (ca 30 ggr större). Om man lägger sin swithfrekvens (bärfrekvens för PWM-signalen) en bit över motors mekaniska brytfrekvens (här: ~200 Hz) så bör man hålla vridmomentripplet på en rimligt låg nivå. Vidare borde swithfrekvensen läggas ungefär vid den elektriska brytfrekvensen (här: ~6 kHz). Långsammare switchning mättar det eletriska lågpassfilter som motorn utgör. Högre switchfrekvens bör förvisso möjliggöra snabbare (elektriskt) gensvar i motorregleringen samt eventuellt medföra akustiska fördelar, men annars ser jag mest nackdelar i form av switchförluster och större EMI-utmaningar.

Not:
Elektrisk tidskonstant:
* Induktans genom inre resistans: L/R.
* I mitt fall: 70 µH / 0.41 Ohm = 0.17 ms.

(Elektro-)Mekanisk tidskonstant:
* Tröghetsmoment gånger inre resistans genom produkten av vridmomentskonstanten och motspänningskonstanten: J*R/(km*ke)
* I mitt fall är den direkt given som 4.7 ms.
* Går även bra att räkna ut med J=4.2*10^-6 kgm^2, R=0.41 Ohm, Ke=0.019 V/(rad/s), Km=0.0191 Nm/A, --> 4.745 ms

Exempelmotor: Faulhaber 3257 012 CR (datablad)

Edit: Hittade rätt formel.