Tại sao tôi phải lo lắng về một động cơ khiến điện áp cung cấp của tôi tăng lên khi EMF phía sau không thể vượt quá điện áp cung cấp?

Tôi đã nghe người ta nói rằng trong các mạch điều khiển động cơ, người ta phải đề phòng để giữ cho động cơ không ăn vào nguồn điện, làm cho điện áp cung cấp tăng lên, do đó phá vỡ mọi thứ. Nhưng làm thế nào điều này có thể được? Trừ khi một số lực bên ngoài đang tăng tốc động cơ, EMF phía sau không bao giờ có thể cao hơn điện áp cung cấp. Làm thế nào nó có thể bao giờ lái điện áp cung cấp cao hơn?

Một động cơ được điều khiển bởi cầu H cũng là một bộ chuyển đổi tăng tốc. Đây là một cây cầu H:

Thay thế động cơ bằng một cuộn cảm, điện trở và nguồn điện áp (back-EMF):

Hãy xem xét rằng chúng ta đang điều khiển động cơ theo một hướng và S3 luôn mở và S4 luôn đóng:

Xoay V1, S1 và D1 (cùng mạch):

lật toàn bộ điều sang trái sang phải (vẫn cùng một mạch):

Chúng tôi không cần cải chính tích cực, vì vậy chúng tôi có thể xóa S1. D2 cũng không phục vụ mục đích. Chúng ta cũng có thể xóa R1, vì nó chỉ là một điện trở nhỏ và không thay đổi chức năng của mạch ngoài việc làm cho nó kém hiệu quả hơn:

Nhìn khá gần đúng không? Tất nhiên, một bộ chuyển đổi tăng thực sự sẽ có một tụ điện ở đầu ra để tạo ra DC và tải không phải là pin, mà là điện trở, và có lẽ V1 không phải là EMF ngược của động cơ mà là pin. Bước này không cần thiết để chứng minh làm thế nào EMF trở lại có thể cung cấp lại cho nguồn điện của bạn, nhưng được cung cấp chỉ trong trường hợp bạn không nhận ra bộ chuyển đổi tăng cường:

QED.

Nó cũng có thể được chỉ ra rằng khi động cơ đang được tăng tốc, cầu H là một bộ chuyển đổi buck. Do đó, dễ dàng hơn để suy nghĩ về sự tương tác giữa pin và động năng của động cơ trong khung của định luật bảo toàn năng lượng. Bỏ qua tổn thất không lý tưởng trong điện trở cuộn dây, chuyển đổi bóng bán dẫn, ma sát, vv, cầu H và động cơ tạo ra một bộ chuyển đổi năng lượng hiệu quả. Để tăng động năng của động cơ, pin phải cung cấp năng lượng. Để giảm động năng của động cơ, pin phải hấp thụ năng lượng.

Nếu pin, ma sát hoặc một số tải khác không thể chuyển đổi động năng thành nhiệt năng hoặc năng lượng hóa học, nó sẽ đi đến một nơi khác. Rất có thể, vào các tụ điện tách nguồn cung cấp điện của bạn, làm cho điện áp đường ray điện tăng lên, bởi vì năng lượng được lưu trữ trong một tụ điện là:

$E = \frac{1}{2}CV^2$

hoặc tương đương,

$V = \sqrt{\dfrac{2E}{C}}$

Trong đó là năng lượng tính bằng joules hoặc watt-giây, là điện dung trong farad và là suất điện động, tính bằng vôn. Để lưu trữ nhiều năng lượng hơn, điện áp phải tăng lên. Đó không phải là một sai lầm mà điều này trông giống hệt như công thức cho động năng:$E$$C$$V$

$E = \frac{1}{2}mv^2$

$E$$m$$v$$m$$kg \cdot m^2$$v$

Vấn đề ở đây là bạn có được phanh hãm tái sinh ngay cả khi bạn không muốn nó. Xem Làm thế nào tôi có thể thực hiện hãm tái sinh của động cơ DC?

1. Phil nói gì

2. Đây không phải là EMF bạn đang tìm kiếm. Một vấn đề là ở chỗ bạn đánh đồng điện áp với EMF phía sau. Đây không phải là EMF - đây là năng lượng được lưu trữ trong hệ thống "yêu cầu được cung cấp một ngôi nhà mới. Tôi nói là yêu cầu" bởi vì năng lượng SILL được chuyển đi nơi khác và nó sẽ được cung cấp với tốc độ mà hệ thống mong muốn nó xảy ra. Nhận một chút phía sau trong việc chấp nhận chuyển khoản và nó sẽ ngày càng khăng khăng hơn. Theo yêu cầu.

Một động cơ quay chứa năng lượng cơ học được chuyển đổi thành năng lượng điện khi từ thông trong cuộn dây thay đổi. Khi bạn phanh nó cứng, tất cả các enegy được lưu trữ trong từ trường và từ trường muốn chia sẻ tiền thưởng của nó.
Trường SILL sụp đổ và năng lượng SILL được chuyển đến một nơi khác.
Vì thế ...

Một bên của động cơ thường được nối đất (trực tiếp hoặc thông qua điốt) và trong trường hợp này, bên còn lại được kết nối với nguồn cung cấp. Khi từ trường cung cấp năng lượng của nó nếu nguồn cung cấp có thể chấp nhận năng lượng ở điện áp không đổi (ví dụ như pin hoặc tụ điện lý tưởng) thì từ trường sẽ không quan tâm. Nó sẽ đứng và giao hàng.

Tuy nhiên, nếu nguồn cung cấp sẽ không chấp nhận năng lượng ở mức mà trường muốn cung cấp thì trường sẽ trở nên khăng khăng hơn một chút - nó sẽ tăng điện áp. Nếu điều này không hoạt động, nó sẽ tiếp tục tăng điện áp cho đến khi năng lượng chảy ra với tốc độ mà nó "mong muốn".
Nó sẽ đi đến vô tận nếu nó phải.
Trong thế giới thực luôn có một số điện dung (dự định hoặc không) và điều này thường sẽ ngăn chặn sự tăng điện áp bằng cách lưu trữ năng lượng trong tụ điện. Tụ điện rất nhỏ = điện áp rất cao.

Thêm:

Đây thực chất là một nhận xét về câu trả lời của Luc, nhưng theo cách riêng của nó là hữu ích.

Như trên, năng lượng động cơ phải "đi đâu đó.
Nếu động cơ được chấm dứt trong một tải thì tải sẽ hấp thụ năng lượng.
Một snubber là một tải như vậy, nhưng việc cung cấp năng lượng mà Phil đề cập đến là khác.
NẾU việc cung cấp là" cứng "điện áp cung cấp sẽ không tăng đáng kể.
Độ cứng có thể đến từ việc các thiết bị khác hoạt động từ nguồn cung cấp có thể lấy năng lượng và / hoặc đủ điện dung để hấp thụ năng lượng với mức tăng điện áp khiêm tốn.

Nếu nguồn cung không đủ "cứng", điện áp của nó sẽ tăng lên khi năng lượng động cơ được truyền vào nó. Trong trường hợp cực đoan, việc tăng điện áp có thể đủ để phá hủy nguồn cung cấp do điều kiện quá điện áp.