直流电动机如何通过能量驱动它减速

在电动机系统中,动能来自电动机的电源,电动机产生扭矩以加速质量运动。

电动机转子和连接至电动机的机械系统的惯性中存在能量存储。

简而言之,可以将机械系统视为与电机轴耦合的飞轮。

可以使用公式Iω2计算动能,其中I是惯性矩,ω是角速度。

速度越快或惯性越大,则存储的能量越多。

当旋转机械的动力被切断时,存储在移动质量中的能量将被耗散到系统的机械损耗中。

由于摩擦,大部分能量转化为热量。

如果摩擦不大,电机将非常缓慢地停止。

此时,驱动电动机从电气状态切换到发电状态,但是由于没有电流通道,因此没有电磁转矩来帮助停止电动机的运行。

该方法有时称为“短路制动”。

实际上,短路通常会提供一条电流流经下部MOSFET,并导通H桥。

如果该能量较小(低速或低惯性),则此时的电压升高可以忽略不计。

有时,如果能量过多或电容不足,电压可能会升至破坏性水平。

这会损坏电机驱动电路或连接到同一电源的其他电路。

电动机驱动器有多种方法来处理返回电源的能量。

一种是在电源上放置一个大电容器。

尽管有时会使用此方法,但由于物理或成本方面的限制,在大多数情况下,使用大电容是不可行的。

另一种解决方案是使用电机驱动的半导体钳位器件来扩展TVS或齐纳二极管的电源。

当电源电压超过正常工作电压时,请使用钳位装置将电压击穿。

在再生能量增加电压的情况下,钳位装置可以击穿电压以保护系统。

返回到电源的能量以热量的形式散发在夹紧装置中。

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