12V Gleichstrommotor ( Schiebenwischer ) auf 24V mit PWM

[Klebwax]

Das mit der Leistung ist so eine Sache:
P = U * I
mit I = U / R ergibt sich
P = U² / R
Wenn du jetzt deine Motorspannung verdoppelst, vervierfacht sich deine (Verlust-)Leistung.
Beispiel:
Dein Motor nimmt sich bei 12V und 100% PWM 5A Motorstrom. Dann hast du einen "Widerstand" von R = U / I = 12V / 5A = 2,4 Ohm.
Nimmt man jetzt 24V beim gleichen Motor, dann erhält man
P = 24V² / 2,4 Ohm = 240 Watt
Bei 50% PWM bleiben dann immernoch 120 Watt übrig. Man befeuert den Motor also mit der doppelten Leistung.

Bei deiner Modellrechnung gibt es ein Problem. Ein Motor ist eine Induktivität. Da schaffe ich es nicht, in einer ON-Phase der PWM den von dir doppelt angesetzen Strom in den Motor zu treiben. Dafür ist er in der OFF-Phase nicht Null. Bei einer vernünftig gewählten PWM-Frequenz wird der Strom leicht um einen Mittelwert schwanken.

Aber mit 25-30% PWM wird dein Motor an 24 Volt vermutlich deutlich länger leben

Warum sollte er? Hält ein Trafo länger, wenn man aus ihm weniger Strom zieht? Wicklungsdraht altert nicht. Solange auf die Temperatur geachtet wird, wird da nichts passieren. Und solange die Drehzahl im Limit bleibt, werden es auch die Lager mitmachen.

Einen DC Motor kann man auch mit halber Nennspannung überhitzen und damit kaputt machen, wenn man ihn blockiert. Wenn man einen Motor lange haben will, sollte man die Temperatur der Wicklung überwachen oder ersatzweise den Strom begrenzen, auch bei Nennspannung.

Große Maschinen haben eher ein Problem mit dem Betrieb bei kleinen Drehzahlen. Der Lüfter auf der Motorachse leistet dann zuwenig.

MfG Klebwax