Mengapa saya harus khawatir tentang motor yang menyebabkan tegangan suplai saya melonjak ketika EMF-belakang tidak bisa melebihi tegangan suplai?

Saya pernah mendengar orang mengatakan bahwa di sirkuit kontrol motor, seseorang harus mengambil tindakan pencegahan untuk menjaga motor dari memberi makan kembali ke catu daya, menyebabkan tegangan suplai naik, akibatnya hal-hal yang rusak. Tapi bagaimana ini bisa terjadi? Kecuali jika ada kekuatan eksternal yang mempercepat motor, back-EMF tidak akan pernah bisa lebih tinggi dari tegangan suplai. Lalu bagaimana itu bisa mendorong tegangan suplai lebih tinggi?

Motor yang digerakkan oleh H-bridge juga merupakan konverter penambah. Inilah jembatan-H:

Ganti motor dengan induktor, resistansi, dan sumber tegangan (back-EMF):

Anggap saja kita mengendarai motor dalam satu arah, dan S3 selalu terbuka, dan S4 selalu tertutup:

Putar V1, S1, dan D1 (sirkuit yang sama):

balik semuanya dari kiri ke kanan (masih sirkuit yang sama):

Kami tidak perlu perbaikan aktif, sehingga kami dapat menghapus S1. D2 juga tidak memiliki tujuan. Kami juga dapat menghapus R1, karena itu hanya hambatan kecil dan tidak mengubah fungsi sirkuit selain membuatnya kurang efisien:

Terlihat cukup dekat, bukan? Tentu saja, konverter boost nyata akan memiliki kapasitor pada output untuk menghasilkan DC, dan bebannya bukan baterai, tetapi sebuah resistor, dan mungkin V1 bukan motor-EMF melainkan motor. Langkah ini tidak perlu untuk menunjukkan bagaimana EMF-belakang dapat mengumpan balik ke catu daya Anda, tetapi disediakan jika Anda tidak mengenali konverter boost:

QED.

Dapat juga ditunjukkan bahwa ketika motor dipercepat, jembatan-H adalah konverter buck. Akibatnya, lebih mudah untuk memikirkan interaksi antara baterai dan energi kinetik motor dalam kerangka hukum konservasi energi. Mengabaikan kerugian yang tidak ideal dalam hambatan berliku, transistor switching, gesekan, dll, jembatan-H dan motor membuat konverter energi yang efisien. Untuk meningkatkan energi kinetik motor, baterai harus memasok energi. Untuk mengurangi energi kinetik motor, baterai harus menyerap energi.

Jika baterai, gesekan, atau beban lainnya tidak dapat mengubah energi kinetik menjadi panas atau energi kimia, itu akan pergi ke tempat lain. Kemungkinan besar, ke kapasitor decoupling catu daya Anda, menyebabkan voltase rel listrik naik, karena energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah:

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

atau yang setara,

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

$E$$C$$V$

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

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

Intinya di sini adalah bahwa Anda mendapatkan pengereman regeneratif bahkan jika Anda tidak menginginkannya. Lihat Bagaimana cara menerapkan pengereman regeneratif motor DC?

1. Apa yang Phil katakan

2. Ini bukan EMF yang Anda cari. Satu masalah adalah Anda menyamakan tegangan dengan EMF belakang. Ini bukan kembali EMF - ini adalah energi yang disimpan dalam sistem "menuntut diberi rumah baru. Saya katakan menuntut" karena energi AKAN ditransfer ke tempat lain dan itu akan dikirimkan pada tingkat yang diinginkan oleh sistem tempat itu terjadi. Dapatkan sedikit di belakang dalam menerima transfer dan itu akan menjadi lebih dan lebih dan lebih mendesak. Seperti yang dipersyaratkan.

Motor yang berputar mengandung energi mekanik yang diubah menjadi energi listrik ketika fluks pada belitan berubah. Ketika Anda mengeremnya dengan kuat, semua enegy disimpan di medan magnet dan medan magnet itu ingin membagikan hadiahnya.
Ladang AKAN runtuh dan energi AKAN dikirim ke tempat lain.
Jadi ...

Satu sisi motor biasanya di-ground (langsung atau melalui dioda) dan dalam hal ini sisi lain terhubung ke suplai. Ketika medan magnet memberikan energinya jika suplai mampu menerima energi pada tegangan konstan (misalnya baterai atau kapasitor ideal) maka medan magnet tidak akan keberatan. Itu akan berdiri dan memberikan.

Namun, jika suplai tidak akan menerima energi pada tingkat yang ingin diberikan oleh ladang, maka medan akan menjadi sedikit lebih ngotot - ia akan menaikkan voltase. Jika ini tidak berhasil, ia akan terus menaikkan voltase sampai energi mengalir keluar pada tingkat yang diinginkannya.
Itu akan pergi hingga tak terbatas jika harus.
Di dunia nyata selalu ada beberapa kapasitansi (dimaksudkan atau tidak) dan ini biasanya akan menghentikan kenaikan tegangan dengan menyimpan energi dalam kapasitor. Kapasitor sangat kecil = tegangan sangat tinggi.

Ditambahkan:

Ini pada dasarnya adalah komentar atas jawaban Luc, tetapi berguna untuk dirinya sendiri.

Seperti di atas, energi motor harus "pergi ke suatu tempat.
Jika motor diakhiri dalam beban maka beban akan menyerap energi.
Seorang snubber adalah salah satu beban seperti itu, tetapi catu daya yang disebut Phil adalah yang lain.
JIKA suplai adalah" kaku "tegangan suplai tidak akan naik secara
signifikan . Kekakuan mungkin berasal dari memiliki perangkat lain yang beroperasi dari pasokan yang dapat mengambil energi dan / atau kapasitansi yang cukup untuk menyerap energi dengan kenaikan tegangan sederhana.

Jika pasokan tidak "cukup kaku" tegangannya akan naik karena energi motor ditransfer ke dalamnya. Dalam kasus ekstrim kenaikan tegangan mungkin cukup untuk menghancurkan pasokan karena kondisi tegangan berlebih.