最容易損壞電機(jī)驅(qū)動(dòng)器組件或系統(tǒng)的一種因素是意外感應(yīng)過(guò)壓。由于超過(guò)此類器件的絕對(duì)最大額定值，過(guò)壓可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)組件損壞。此常見(jiàn)問(wèn)題解答將討論過(guò)壓的發(fā)生方式以及緩解方法。
電機(jī)既可用于從電源向機(jī)械扭矩輸送電力，也可以用作獲取機(jī)械扭矩并將其轉(zhuǎn)換回電能的發(fā)電機(jī)。因此，在某些情況下，電機(jī)可能會(huì)導(dǎo)致電源電壓“升高”。當(dāng)電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，需要正確處理系統(tǒng)中的感應(yīng)電流，否則可能會(huì)發(fā)生過(guò)壓事件。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中如何發(fā)生過(guò)壓
- 使電機(jī)滑行減速：當(dāng)使電機(jī)滑行時(shí)，電機(jī)的機(jī)械/旋轉(zhuǎn)能量會(huì)轉(zhuǎn)換回電能（電壓和電流）。在滑行模式下，功率級(jí)體二極管會(huì)將電流從電機(jī)傳導(dǎo)回電源，從而導(dǎo)致電源泵回。
- 對(duì)故障條件的響應(yīng)導(dǎo)致電機(jī)滑行：在大多數(shù)故障情況下，默認(rèn)響應(yīng)是關(guān)斷所有 MOSFET，以防止對(duì)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(jiàn)影響而導(dǎo)致任何級(jí)聯(lián)故障情況，但關(guān)斷所有 MOSFET 會(huì)導(dǎo)致電機(jī)滑行。如果電機(jī)當(dāng)時(shí)正在旋轉(zhuǎn)，它將滑行減速并將所有能量返回給電源，從而導(dǎo)致電源泵回。
- 反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)：電動(dòng)自行車便是這方面一個(gè)很好的示例。電動(dòng)自行車下坡時(shí)，電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)并導(dǎo)致電源電壓升高。一些電動(dòng)自行車系統(tǒng)利用此工作模式為電池帶來(lái)再生能量，以便對(duì)其進(jìn)行充電。在任何電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)可從外部強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果電機(jī)產(chǎn)生的能量不受控制，則可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)壓事件。
- 沒(méi)有足夠的大容量電容：驅(qū)動(dòng)具有可變負(fù)載的電機(jī)時(shí)，電機(jī)通常會(huì)在旋轉(zhuǎn)時(shí)導(dǎo)致輕微的電源泵回。雖然這是正常現(xiàn)象，但在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要考慮到它。如果電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路沒(méi)有足夠的大容量電容，這種效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電源泵回。
如何緩解電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的過(guò)壓?jiǎn)栴}
- 多用制動(dòng)，少用滑行：調(diào)整減速方式來(lái)同時(shí)利用“制動(dòng)”和“滑行”，而不只是利用“滑行”，從而緩解某些反電動(dòng)勢(shì)。在制動(dòng)模式下工作時(shí)，電流不會(huì)再循環(huán)進(jìn)入電源，因此不會(huì)導(dǎo)致電源泵回。但是，某些電機(jī)在施加制動(dòng)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的電流。
- 降低減速率：在算法中將可能的最大減速限制為不會(huì)施加明顯小于反電動(dòng)勢(shì)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這可以降低電機(jī)減速時(shí)產(chǎn)生的功率。
- 添加更多大容量電容：通過(guò)在電機(jī)上添加更多的大容量電容，電源泵回期間電壓上升便會(huì)減慢。因此，電源會(huì)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(huì)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(nèi)。
- AVS 技術(shù)：一些集成電機(jī)控制算法的器件還集成了抗電壓浪涌技術(shù)。
- 添加外部鉗位電路：添加一個(gè)外部下拉電阻（制動(dòng)電路）。此電路可用于從外部對(duì)電機(jī)進(jìn)行“短路”并釋放電機(jī)功率。鉗位電路可由模擬反饋電路自動(dòng)激活或由微控制器控制。
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