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如何防止過壓損壞電機驅動系統(tǒng)
發(fā)布時間：2023-09-08 10:09:01 瀏覽：802次
最容易損壞電機驅動器組件或系統(tǒng)的一種因素是意外感應過壓。由于超過此類器件的絕對最大額定值，過壓可能會導致系統(tǒng)組件損壞。此常見問題解答將討論過壓的發(fā)生方式以及緩解方法。
電機既可用于從電源向機械扭矩輸送電力，也可以用作獲取機械扭矩并將其轉換回電能的發(fā)電機。因此，在某些情況下，電機可能會導致電源電壓“升高”。當電機充當發(fā)電機時，需要正確處理系統(tǒng)中的感應電流，否則可能會發(fā)生過壓事件。
電機驅動系統(tǒng)中如何發(fā)生過壓
1.使電機滑行減速：當使電機滑行時，電機的機械/旋轉能量會轉換回電能（電壓和電流）。在滑行模式下，功率級體二極管會將電流從電機傳導回電源，從而導致電源泵回。
2.對故障條件的響應導致電機滑行：在大多數(shù)故障情況下，默認響應是關斷所有 MOSFET，以防止對系統(tǒng)造成任何可能的損壞。雖然這可以很好地防止由于高電流或其他常見影響而導致任何級聯(lián)故障情況，但關斷所有 MOSFET 會導致電機滑行。如果電機當時正在旋轉，它將滑行減速并將所有能量返回給電源，從而導致電源泵回。
3.反向驅動電機：電動自行車便是這方面一個很好的示例。電動自行車下坡時，電機充當發(fā)電機并導致電源電壓升高。一些電動自行車系統(tǒng)利用此工作模式為電池帶來再生能量，以便對其進行充電。在任何電機驅動系統(tǒng)中，當電機可從外部強制旋轉時，如果電機產生的能量不受控制，則可能會導致過壓事件。
4.沒有足夠的大容量電容：驅動具有可變負載的電機時，電機通常會在旋轉時導致輕微的電源泵回。雖然這是正?，F(xiàn)象，但在設計系統(tǒng)時需要考慮到它。如果電機驅動電路沒有足夠的大容量電容，這種效應可能會導致嚴重的電源泵回。
如何緩解電機驅動系統(tǒng)中的過壓問題
1.多用制動，少用滑行：調整減速方式來同時利用“制動”和“滑行”，而不只是利用“滑行”，從而緩解某些反電動勢。在制動模式下工作時，電流不會再循環(huán)進入電源，因此不會導致電源泵回。但是，某些電機在施加制動時可能會產生過大的電流。
2.降低減速率：在算法中將可能的最大減速限制為不會施加明顯小于反電動勢的驅動信號，這可以降低電機減速時產生的功率。
3.添加更多大容量電容：通過在電機上添加更多的大容量電容，電源泵回期間電壓上升便會減慢。因此，電源會上升到的最大電壓將隨附加的大容量電容而降低。雖然這不會消除電源泵回，但它可以將電源泵回量保持在可管理的水平內。
4. AVS 技術：一些集成電機控制算法的器件還集成了抗電壓浪涌技術。
5.添加外部鉗位電路：添加一個外部下拉電阻（制動電路）。此電路可用于從外部對電機進行“短路”并釋放電機功率。鉗位電路可由模擬反饋電路自動激活或由微控制器控制。
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