С точки зрения искрения на щетках что 12В, что 24В и даже 100В - никакой разницы. Дроссель последовательно с двигателем просто лишний, как правило все прекрасно работает и так. Искрение возможно в 2 вариантах:
1. Неправильная схемотехника ШИМ (может не работает диод гашения реакции якоря, должен быть ультрафаст или типа того и на рабочий ток якоря);
2. Витковое замыкание в якоре (то, что двигатель крутится, ешё ни о чем не говорит, у нас двигатель с витковым в якоре уже лет 10 точило крутит и даже не искрит на коллекторе).

Вообще-то, коллекторный двигатель - сам себе дроссель, верно. Но там и частоту не очень поднимешь.
Процессы коммутации на щетках тоже темноваты. Так что без отдельного дросселя обойтись трудно.
Классический понижающий стабилизатор имеет на выходе емкостной фильтр. Эти емкости и будут гасить дугу.

Ну я для экспериментов брал двигатель с окошками (через которые щётки видно).
Подавал на него 12в с одного аккумулятора, потом меандр 24в с двух аккумуляторов.
Визуально казалось что дуга после щётки по коллектору, больше во втором случе.

А deadtime между верхним и нижним ключами меньше 2 микросекунд, плюс диоды, тут засады нет.

Цитата, Microwatt:
"...Так что без отдельного дросселя обойтись трудно."

Да не нужен здесь дроссель, ув. Microwatt. А если еще авторегулирование делается по противоэдс, то дроссель вообще вреден. Как Вы сами говорили, правильно сделанный ШИМ и подбор ключей - решает все проблемы. Не будет ни искрения, ни заметного нагрева. Частоту ШИМ нужно наоборот снижать до минимально допустимого предела. Чем меньше переключений - тем меньше бесполезный нагрев.
Плата, ссылку на которую я приводил, прекрасно крутит движки до 500Вт под нагрузкой. При этом особо не греется. А при токах до 10А даже обходится без радиаторов. При этом частота ШИМ - всего 4 кГц.

А не может ли быть в обрыве какая-то из обмоток якоря? Тогда и на 24В может круговой огонь тянуть, а на 12В для этого напряжение маловато. Пробовали мерять сопротивление обмоток якоря?

Сопротивление обмоток не мерял, но двигатель был нулячий. Да и искрение было не такое уж и стрёмное, в пределах двух-трёх ламелей коллектора, видал и похуже.
Я уже чёто прям начал понемногу сомневатся в целесообразности своей затеи, тем более есть ещё один движок в запасе.

Если двигатель новый, то могут быть непритертые щетки. На 24В искрение под щетками не очень видно, а на 2-3 ламели - что-то невероятное.

Ладно, сдаюсь, реально мощные двигатели не шимовал. Вообще-то двигатель с искрящими щетками можно рассматривать, до какой-то меры, как сварочник. Там на выходе конденсаторов нет и ничего с ШИМ не делается.
Так что индуктивность якоря должна быть для понижающего ШИМ готовым дросселем.
Посему, действительно и гнаться за частотой особого смысла нет. Мало что в габаритах улучшим.

Притрите щётки и проверьте механизм прижима. При 24В у Вас и скорость была скорей всего повыше. Щётки сильнее прыгали, вот и искрение. Если двигатель долго не использовался, механизм прижима щёток может заедать.