Efecto de la frecuencia PWM en el ruido del motor

Efecto de la frecuencia PWM en el ruido de los motores síncronos de imanes permanentes

Efecto de la frecuencia PWM en el ruido de los motores síncronos de imanes permanentes

Muchas aplicaciones que utilizan motores síncronos de imanes permanentes en miniatura exigen accionar los motores en más de un punto de carga o a través de ciclos de carga específicos. El funcionamiento del motor en puntos de carga utilizables requiere una fuente de alimentación variable y controlable; esto puede conseguirse mediante fuentes de alimentación de regulación lineal continua o mediante modulación por ancho de pulsos (PWM). PWM es una técnica utilizada para variar la tensión efectiva aplicada a un motor síncrono de imanes permanentes conectando y desconectando la tensión de alimentación a gran velocidad. La frecuencia de estos pulsos de tensión puede variar desde unos pocos cientos de hercios hasta varios kilohercios, en función de los requisitos de la aplicación. Sin embargo, la frecuencia PWM tiene un impacto directo en el ruido acústico generado por el motor.

¿Cómo influye la frecuencia PWM en el ruido de los motores síncronos de imanes permanentes?

El efecto de la frecuencia PWM en el ruido de los motores síncronos de imanes permanentes puede explicarse comprendiendo el mecanismo subyacente de generación de ruido en los motores. Los motores síncronos miniatura de imanes permanentes producen ruido debido a la interacción entre el campo magnético y la estructura mecánica del motor. La conmutación de la corriente en los devanados del motor, controlada por la señal PWM, también puede contribuir a este ruido.

A frecuencias PWM más bajas, la conmutación de la corriente en los devanados del motor es más lenta, lo que provoca un ruido acústico más pronunciado. Esto se debe a que el campo magnético del motor sufre más inestabilidad debido a la conmutación más lenta, lo que crea más vibraciones en la estructura mecánica del motor. Sin embargo, a frecuencias PWM más altas, la conmutación de la corriente es más rápida, lo que provoca un ruido menos audible. En este caso, el campo magnético sufre menos inestabilidad y crea menos vibraciones en la estructura mecánica del motor.

La frecuencia PWM también afecta a la magnitud del ruido mecánico producido por los motores síncronos miniatura de imanes permanentes. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la amplitud del ruido. La razón de esta relación es la inercia del motor y su respuesta a las señales PWM. Cuando la frecuencia es baja, el motor tiende a responder lenta e irregularmente a las señales, lo que provoca un funcionamiento entrecortado y ruidoso. Sin embargo, cuando la frecuencia es alta, el motor responde rápida y suavemente a las señales, dando lugar a un funcionamiento más silencioso y estable.

Además de reducir el ruido mecánico, el aumento de la frecuencia PWM también tiene otras ventajas:

Mayor eficiencia. Una señal PWM de alta frecuencia reduce las pérdidas de potencia del motor, mejorando su eficiencia global.

Funcionamiento más suave. Una frecuencia PWM más alta produce un movimiento más suave y menos vibraciones, lo que hace que el motor sea ideal para aplicaciones de precisión.

Reducción del aumento de temperatura. Una señal PWM de alta frecuencia reduce el aumento de temperatura del motor, reduciendo el riesgo de daños térmicos.

Conclusión

La frecuencia PWM tiene un impacto significativo en el ruido generado por los motores síncronos de imanes permanentes. Una frecuencia más alta se traduce en un funcionamiento más suave y silencioso del motor, con ventajas adicionales como una mayor eficiencia, un funcionamiento más suave y un menor aumento de la temperatura. Teniendo esto en cuenta, se recomienda utilizar una frecuencia PWM más alta para aplicaciones en las que la reducción del ruido sea un factor crucial.

Nuestros ingenieros pueden ayudarle a diseñar la frecuencia PWM y el ciclo de trabajo adecuados en función de los requisitos de ondulación de corriente y esperanza de vida, así como de otras necesidades de la aplicación. Póngase en contacto con nosotros aquí para hablar de ello