Чому я повинен хвилюватися з приводу того, що двигун може призвести до того, що напруга живлення піднімається, коли задній ЕРС не може перевищити напругу живлення?

Я чув, як люди кажуть, що в ланцюгах управління двигуном потрібно дотримуватися запобіжних заходів, щоб мотор не повертався в джерело живлення, внаслідок чого напруга живлення зростала, отже, руйнуючись. Але як це може бути? Якщо деяка зовнішня сила не прискорює двигун, задній ЕРС ніколи не може бути вищим від напруги живлення. Як тоді вона могла колись підвищити напругу живлення?

Двигун, що приводиться в рух на Н-мості, також є перетворювачем. Ось Н-міст:

Замініть двигун на індуктор, опору та джерело напруги (назад-ЕРС):

Давайте просто врахуємо, що ми рухаємо мотор в одну сторону, а S3 завжди відкритий, а S4 завжди закритий:

Обертати V1, S1 і D1 (одна і та ж схема):

переверніть все це справа вліво-вправо (все той же ланцюг):

Нам не потрібна активна ректифікація, тому ми можемо видалити S1. D2 також не виконує жодних цілей. Ми також можемо видалити R1, оскільки це лише невеликий опір і не змінює функції схеми, крім того, щоб зробити її менш ефективною:

Дивлячись досить близько, правда? Звичайно, справжній перетворювач посилення матиме конденсатор на виході для постійного струму, а навантаження - це не акумулятор, а резистор, і, ймовірно, V1 - це не ЕРС заднього мотора, а акумулятор. Цей крок не є необхідним, щоб продемонструвати, як резервна ЕРС може податись в джерело живлення, але він надається на випадок, якщо ви не розпізнаєте перетворювач посилення:

QED.

Можна також показати, що при прискоренні двигуна Н-міст є перетворювачем долара. Отже, простіше подумати про взаємодію акумулятора з кінетичною енергією двигуна в рамках закону збереження енергії. Нехтуючи не ідеальними втратами опору обмотки, перемикаючи транзистори, тертя тощо, Н-міст і мотор створюють ефективний перетворювач енергії. Для збільшення кінетичної енергії двигуна акумулятор повинен подавати енергію. Для зниження кінетичної енергії двигуна акумулятор повинен поглинати енергію.

Якщо акумулятор, тертя чи якесь інше навантаження не зможуть перетворити кінетичну енергію в теплову або хімічну енергію, вона піде десь в іншому місці. Швидше за все, у вашому конденсаторі роз'єднання блоку живлення, що спричиняє зростання напруги в рейковій силі, оскільки енергія, що зберігається в конденсаторі:

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

або рівнозначно,

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

$E$$C$$V$

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

Там , де є енергія в джоулях, є маса в кілограмах, а представляє швидкість в метрах в секунду, або для обертання кінетичної енергії, є моментом інерції в і є кутова швидкість, в радіанах за секунду$E$$m$$v$$m$$kg \cdot m^2$$v$

Сенс у тому, що ви отримуєте регенеративне гальмування, навіть якщо цього не хотіли. Див. Як я можу реалізувати регенеративне гальмування двигуна постійного струму?

1. Що сказав Філ

2. Це не той ЕРС, який ви шукаєте. Одна з проблем полягає в тому, що ви рівняєте напругу із заднім ЕРС. Це не повертається ЕРС - це енергія, що зберігається в системі, «вимагаючи віддати новий будинок. Я кажу вимоглива», тому що енергія буде передана в інше місце, і вона буде доставлена ​​швидкістю, якою система бажає, щоб це сталося. Трохи відстайте у прийнятті переказу, і він стане все більш наполегливим. По мірі необхідності.

Обертовий двигун містить механічну енергію, яка перетворюється на електричну енергію в міру зміни потоку в обмотках. Коли ви гальмуєте це, вся клініка зберігається в магнітному полі, і магнітне поле хоче поділитися своєю вигодою.
Поле ВІДКРИТИ, і енергія буде доставлена ​​кудись інше.
Так ...

Одна сторона двигуна зазвичай заземлена (безпосередньо або через діоди), і в цьому випадку інша сторона підключена до живлення. Коли магнітне поле подає свою енергію, якщо джерело живлення здатне приймати енергію при постійній напрузі (наприклад, ідеальний акумулятор або конденсатор), магнітне поле не буде проти. Він буде стояти і доставляти.

Однак якщо джерело живлення не прийме енергію з такою швидкістю, яку поле бажає доставити, то поле стане трохи наполегливішим - воно підніме напругу. Якщо це не спрацює, він продовжуватиме піднімати напругу до тих пір, поки енергія не розтікається зі швидкістю, яку їй "бажають".
Це піде у нескінченність, якщо треба.
У реальному світі завжди є деяка ємність (призначена чи ні), і це зазвичай зупинить підвищення напруги, зберігаючи енергію в конденсаторі. Дуже маленький конденсатор = дуже висока напруга.

Додано:

Це по суті коментар до відповіді Люка, але корисний сам по собі.

Як зазначено вище, енергія двигуна повинна "кудись піти.
Якщо двигун припиниться в навантаженні, то навантаження поглинає енергію.
Снідачок - це одне таке навантаження, але джерело живлення, на яке Філ посилається, - інше.
Якщо джерело живлення" жорсткість "напруга живлення не буде помітно зростати.
Жорсткість може виникати від інших пристроїв, що працюють від живлення, які можуть забирати енергію та / або достатню ємність для поглинання енергії при незначному підвищенні напруги.

Якщо джерело живлення недостатньо жорсткий, його напруга буде зростати в міру передачі в нього енергії двигуна. У крайніх випадках підвищення напруги може бути достатньо для руйнування живлення через перенапруження.