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直流電機驅動器如何通過能量減速呢?

發布日期: 2020/12/29 16:21:24 瀏覽次數:117

電機系統中,動能來自于為電機供電的電源,電機產生轉矩以加速質量運動。

在電機轉子的慣性和與電機相連的機械系統中都有能量儲存。簡而言之,可以將機械系統設想為與電機軸耦合的飛輪


這里可根據公式 ? Iω2 計算出動能,其中 I 為慣性力矩,ω 為角速度。速度越快或慣性越大,則儲存的能量就越多。

當切斷旋轉電機的電源時,運動質量中儲存的能量會消散到系統的機械損失中。由于摩擦力的影響,大部分能量被轉化成了熱能。除非摩擦力很大,不然電機停止的速度也會很慢。此時,驅動電機由電動狀態轉變為發電狀態,但由于沒有電流路徑,便也沒有電磁轉矩來幫助停止電機


此種方法有時也稱作“短路剎車”。實際上,短路通常是指通過打開H橋的下管MOSFET來提供電流路徑

如果該能量比較小(速度慢或慣性小),那么此時電壓的增加可以忽略不計。可有時,若能量太多或電容容量不夠,電壓可能會升至破壞性水平。這將會損壞電機驅動電路或其他接至相同電源的電路。

電機驅動有幾種方法可以處理回流到電源中的能量:一種是在電源處放置大電容器。此種方法有時會被采用,但大多數情況下,由于物理或成本的限制,大電容器并不實用。
另一種解決方法是采用電機驅動半導體鉗位裝置跨接至電源,比如TVS或齊納二極管)。當電源電壓超過正常工作電壓時,使用鉗位裝置擊穿電壓。當再生能量導致電壓上升時,鉗位裝置可擊穿電壓以保護系統。返回至電源的能量在鉗位裝置中以熱量的形式消散


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