Freq do PWM para MOTOR DC

[cristian]

vou controlar um motor DC ( eletroventildor) q consome 8 amp na rotaçao maxima ...entao pergunto ...qual a freq certa pra usar no PWM?

to usando uma aqyu q em baixa rotaçao fica um apito irritante

[FabioSom12]

Tenta usar acima de 20khz.
Os ouvidos humanos só escutam abaixo dessa frequencia.

[cristian]

mas com relação a eficiencia no motor ... nao atrapalha em nada nao ?

vai ter o mesmo torque do que com freq baixa?

[andre_luis]

Em princípio, com uma frequencia maior, a tendencia é de minimizar o ruído.
Em todo o caso, procura identificar a origem do ruído ( no transformador ? no motor ? ) para ter uma noção mais precisa do que está acontecendo.

+++

[rcakto]

Cristian.....

Pelas suas perguntas eu diria para voce estudar mais sobre motores DC e AC.
Basicamente, alterando a frequencia altera somente a rotação, por isso que hoje em dia fica mais barato em uma industria um motor AC com inversor de frequencia do que um motor DC.... e como nao sei exatamente o seu circuito.... mas acredito que nao ira alterar o torque, pois o torque continua nominal desde que nao altere o valor te tensao e corrente nominal....

[Silvio51]

Cristian.....

Basicamente, alterando a frequencia altera somente a rotação, por isso que hoje em dia fica mais barato em uma industria um motor AC com inversor de frequencia do que um motor DC....

Não não amigo... a frequência do "chaveamento" PWM não tem relação nenhuma com a velocidade do motor... ou seja, você pode fazer um PWM em 4Khz, ou em 8Khz, ou mesmo em 16Khz que a velocidade vai ser a mesma em todos os casos...

[Red Neck Guy]

Cristian.....
....Pelas suas perguntas eu diria para voce estudar mais sobre motores DC e AC....

Faço minhas as suas palavras e as direciono a você também.

[rcakto]

depende do circuito dele, pois eu mesmo aprendendo a usar PWM no PIC, fiz um circuito que meu professor me passou alterava diretamente o valor de tensao, agora seguindo o modelo que se encontra em qualquer livro, se cria uma onda quadrada direta ao motor... por isso que eu falei para procurar mais sobre motores, pois geralmente so altera a frequencia e nao a tensao, com isso obtem um controle da rotacao, mantendo o mesmo valor de torque.

[EvandrPic]

depende do circuito dele, pois eu mesmo aprendendo a usar PWM no PIC, fiz um circuito que meu professor me passou alterava diretamente o valor de tensao, agora seguindo o modelo que se encontra em qualquer livro, se cria uma onda quadrada direta ao motor... por isso que eu falei para procurar mais sobre motores, pois geralmente so altera a frequencia e nao a tensao, com isso obtem um controle da rotacao, mantendo o mesmo valor de torque.

rckacto... você fez uma salada hein..
A pergunta é clara sobre PWM em motor DC...
E sobre PWM, o que se faz em geral é variar a largura do pulso e não a frequência por isso se chama Modulação por largura de pulso... senão seria chamada de modulação por frequência.
Claro que pode-se variar a frequência do sinal PWM mas isso não é o objetivo principal do PWM por definição.

Falando do PWM no motor DC e torque:
Não é a frequência que irá fazer o motor girar mais rápido ou menos rápido e sim a tensão média e esta varia de acordo com o Duty Cycle, ou seja, de acordo com a variação da largura do pulso.
Quanto mais largo o pulso, maior a tensão média.
Logo, quanto mais largo o pulso (maior duty cycle), maior será a RPM (rotação por minuto ) do motor.

No que tange ao torque, sabemos que depende da corrente aplicada ao motor, logo, se eu tenho uma tensão média menor, eu terei uma corrente menor para uma largura de pulso menor.... Terei então menos torque.


Da revista mecatrônica:

Pode-se dizer que no PWM a freqüência é constante, mas a largura do pulso no instante que o motor está ligado é variável.

O torque de um motor varia proporcionalmente com a corrente que está submetida a sua armadura. Assim, aumentando sua corrente, aumentará também seu torque. A equação que expressa o comportamento do torque de um motor é dada por:

Onde:

T – Torque do motor
k – É a constante de torque de um motor, dada pelo fabricante
ia – É a corrente na armadura do motor



Para calcular a tensão média no motor usa-se a equação:


Onde:

Vmed - Tensão média no motor
Vmax - Tensão máxima aplicada ao motor – pode ser a tensão da fonte
D – Tempo em que o motor está ligado
T – Período do sinal aplicado ao motor
D/T – Ciclo ativo

Exemplo:

Se um determinado motor estiver sendo alimentado por uma bateria de 12 volts e com um ciclo ativo de 30%, a tensão média será:


http://www.mecatronicaatual.com.br/secoes/leitura/125

[xultz]

Aumentar a frequência do PWM tem impacto no rendimento do chaveador. Quanto menor, melhor. O motivo é que o transistor que chaveia tem um slew rate, e a cada chaveamento ele dissipa um trisco de potência. Quanto maior a frequência, mais triscos por segundos, e quem estudou física 7 e meio sabe que trisco * porrada = bocado. Então, a tendência ao aumentar a frequência, é ter um bocado de potência perdida sob forma de calor.
Prá minimizar isto, o correto é usar um transistor de baixo slew rate. Aí o trisco de potência perdida vira pentelhésimo (essa unidade é abordada em física 8 e 3/4) e multiplicado por uma porrada dá um trequinho de nada.
O importante é ter isto em mente: a 2kHz o transistor esquenta um tanto, a 20kHz um tanto maior, e assim por diante. E volocar um transistor mais rápido pode ser uma opção, mas às vezes não é.
A linha de pensamento, em minha opinião, é trabalhar acima da frequência audível, e selecionar o transistor que aguente o tranco nesta frequência.

[fabim]

Aumentar a frequência do PWM tem impacto no rendimento do chaveador. Quanto menor, melhor. O motivo é que o transistor que chaveia tem um slew rate, e a cada chaveamento ele dissipa um trisco de potência. Quanto maior a frequência, mais triscos por segundos, e quem estudou física 7 e meio sabe que trisco * porrada = bocado. Então, a tendência ao aumentar a frequência, é ter um bocado de potência perdida sob forma de calor.
Prá minimizar isto, o correto é usar um transistor de baixo slew rate. Aí o trisco de potência perdida vira pentelhésimo (essa unidade é abordada em física 8 e 3/4) e multiplicado por uma porrada dá um trequinho de nada.
O importante é ter isto em mente: a 2kHz o transistor esquenta um tanto, a 20kHz um tanto maior, e assim por diante. E volocar um transistor mais rápido pode ser uma opção, mas às vezes não é.
A linha de pensamento, em minha opinião, é trabalhar acima da frequência audível, e selecionar o transistor que aguente o tranco nesta frequência.

Xuxu, sem contar o seguinte.
Motores DC tem imãns e INDUTORES, cuja a RL fode numa frequencia muto alta. Trocando por miudos.
Um motor sendo chaveado com um pwm de 1khz e 50% desenvolve um torque de 120g-cm³.
um motor sendo chaveado com um pwm de 5khz e 50% desenvolve um torque menor que 120g-cm². Sucessivo!!!!!!!!!!!!!
Ou seja, quanto maior a frequencia o range de torque do motor diminui tendendo para mais próximo de 100%...

BHÁ !!!

[cristian]

o motor é um eletroventilador do carro usado nas saidas de ar ...

ele é dc ligado a gnd e acionado por 12v , comsumo na velocidade 4 8amp

o mosfet é este

http://www.irf.com/product-info/datashe ... f9540n.pdf

quero q ele dissipe a menos potencia possivel , mas nao quero q apareça o apito nas rotaçoes mais baixa ...

com relaçao ao torque acho q é relevante ja q se trata so de um ventilador

[cristian]

o motor é um eletroventilador do carro usado nas saidas de ar ...

ele é dc ligado a gnd e acionado por 12v , comsumo na velocidade 4 8amp

o mosfet é este

http://www.irf.com/product-info/datashe ... f9540n.pdf

quero q ele dissipe a menos potencia possivel , mas nao quero q apareça o apito nas rotaçoes mais baixa ...

com relaçao ao torque acho q é relevante ja q se trata so de um ventilador

[xultz]

No causo do FET, ele é ligeiro, mas precisa tomar um cuidado grande prá não ter slew rate no gate. Acionar por exemplo com um transistor com coletor aberto e resistor de pull up é caixão. Quanto mais quadradinho perfeito o sinal no gate, mais frio ele vai trabalhar.

[cristian]

sera q estou fazendo errado ??

veja o esquema



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