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                如何安全地消除微型直流電機驅動能量


                微型直流電機在驅動減速裝置時存儲于機械系統的能量會通過微電機驅動返回到電源,假如沒法計算此能量的大小就會導致電源的電壓升高,使微型電機驅動器或其他部件損壞、發熱。那么如何計算消除些能量呢?下面天孚微電機簡單講述。


                微型直流電機

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                以微型直流電機有刷電機為例,首先是能量守恒,能量不會憑空產生,也不會憑空消失,物體通過移動或旋轉而產生動能,在微型直流電機系統中動能來源于供電電源,微型電機產生轉矩以加速質量運動,在微型電機轉子的慣性和電機連接機械系統中都會有能量儲存,可以將機械提供設想為微電機軸耦合的飛輪。


                微型直流電機

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                微型減速電機的機械系統中的“飛輪”可通過公式? Iω2計算動能,其中I為慣性力矩,ω 為角速度,微電機的轉速越快或慣性越大,那么存儲的能量就會越多,物體的運動需要能量,反之微型電機停止或減速時它存儲的能量必然有所去處,當微電機電源切斷時,運動存儲能量就會消散到系統機械損失中,由于摩擦力的影響,大部分能量就被轉化成熱能,除非是摩擦力非常大,否則微型電機的停止速度也會很慢。此時驅動電機由電動狀態變為發電狀態,但是由于沒有電流路徑也會沒有電磁轉矩來幫助停止電機。


                微型直流電機

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                微型直流電機停止旋轉時的摩擦力,如果可以為電流提供電流短路輸出路徑,電流就會產生和旋轉方向相反的轉矩,這樣可使微型電機快速停止,在此情況下制動產生的能量會被消耗在短接電機繞組電阻和電流路徑中電阻上,進而以熱量的形式散發。


                和旋轉方向相反的轉矩也叫做短路剎車,短路通常是指通過打開H橋的下管MOSFET來提供電流路徑當控制系統要快速降低微型電機轉速時,施加在微電機上的電流極性就會被反轉,以提供與旋轉相反的轉矩,然后存儲的動能可通過微電機驅動電流返回到電源,如果電源是完美的電池那么能量可以回流到電流中并回收,但直流電源一般只能產生電流,由于直流電流無法吸收電流,回流能量只可為進入作為電流一部分電容中,電容存儲能量通過公式?cv計算得出,C為電容、V為電壓,能量流入電容器后電容器的電壓就會增加。


                微型直流電機

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                當能量增加后,電容的電壓也就會增加,如果能量較小那么電壓的增加可忽略不計,如果能量太多或者電容的容量不夠那么電壓就會上升到破壞性水平,導致微電機驅動電路或其他相同電源電流損壞??赏ㄟ^放置在電容器來處理回流到電源的能量,這種放大在大多數情況下限制于成本或體積一般不是非常適用,另一種解決方法是采用半導體鉗位裝置跨接至電源,比如二極管,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。返回到電源能量在鉗位裝置中以熱量的形式消散,假如能量大小適中此種方法非常適用。

                ?微型直流電機?

                以上就是安全地消除微型直流電機驅動能量方法,更多有關微型直流電機資訊請繼續關注天孚微電機。

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