Przetwarzanie zwojów cewki silnika
P: Dlaczego musimy zwracać uwagę na rozładowanie cewki, gdy wyłączamy zasilanie, a rezystor nie jest potrzebny?
O: Wszyscy wiemy, że zachowanie energii oznacza, że energia nie znika, ale z jednej formy na drugą. Kiedy prąd przepływa przez rezystor, energia staje się ciepła i jest rozpraszana wszędzie. Kiedy nasza energia elektryczna jest podłączona do cewki, cewki indukcyjnej, energia elektryczna zamieniana jest na energię magnetyczną. Energia pola magnetycznego jest stosunkowo łatwa do automatycznej konwersji z energią elektryczną. Kiedy wyłączamy zasilanie, energia magnetyczna przechowywana w cewce jest przetwarzana na energię elektryczną, aby zrekompensować stopniowo zanikające pole elektryczne. Z działania zewnętrznego prąd cewki powoli spadnie. To jest to, co zwykle mówimy: ładunek indukcyjny może utrzymać ciągłość prądu. W tym momencie, jeśli nie tylko wyłączymy zasilanie, ale otworzymy obwód na jednym końcu obciążenia indukcyjnego, nie tylko zobaczymy ciągły spadek prądu, ale także zobaczymy gwałtowny wzrost napięcia na cewce indukcyjnej. Kiedy to napięcie zostanie zwiększone do pewnego stopnia, może ono przeniknąć do powietrza, tworząc iskrę. Ta zasada wyjaśnia, dlaczego silnik szczotek DC pojawi się na Marsie podczas komutacji. To wyjaśnia również zjawisko, że iskry mogą być widoczne, gdy hamulce elektryczne są zepsute w naszym życiu w latach 70. i 80. XX wieku.
P: Iskry są niebezpieczne, więc jak sobie z nimi radzić?
Odp .: Ponieważ podstawową przyczyną iskier jest to, że ładunek indukcyjny będzie utrzymywał ciągłość prądu jak najtrwalszą, nawet w przypadku obwodu otwartego. Następnie utrzymamy dostępność obwodu jako podstawową zasadę rozwiązania problemu. Prostą i podstawową metodą jest umieszczenie diody na obu końcach induktora. Kiedy obwód odcina obwód, wzrasta napięcie na cewce indukcyjnej. Kiedy napięcie wzrośnie do pewnego poziomu, dioda włączy się. Tym samym zapewnia ścieżkę dla prądu, a energia może być bezpiecznie uwolniona
P: W jaki sposób rozładowanie odbywa się w cewce silnika z układem scalonym?
Odpowiedź: Wyładowanie cewki silnika nazywa się ogólnie DECAY. To samo dotyczy wymienionych wyżej diod. Możesz podłączyć silnik jak pokazano poniżej
Oczywiście, układy scalone mają swoje własne charakterystyki, dzięki czemu możemy uzyskać bezpieczne rozładowanie bez polegania na zewnętrznych diodach poprzez obsługę obwodu. Istnieją trzy sposoby: A-SYNCMODE, SYNCMODEFASTDECAY i SYNCMODESLOWDECAY.
Poniższy rysunek pokazuje połączenie obwodu, gdy normalnie pracujemy z silnikiem prądu stałego. Silnik realizuje ruch do przodu lub do tyłu przez cztery rury MOS konstrukcji mostu H. Teraz silnik obraca się do przodu, podczas gdy górna lewa i dolna rura MOS przewodzą, a prąd płynie od lewej do prawej (ryc. 4).
W tym momencie zatrzymujemy silnik i musimy przetwarzać energię zmagazynowaną w cewce silnika.
Pierwszy sposób to A-SYNCFASTDECAY. Zgodnie z procesem układu scalonego, dioda ciała musi być zintegrowana z tranzystorem MOS i połączona między drenem a źródłem. Poprzez obróbkę diod możemy wytrzymać różne natężenia prądu. Następnie, gdy zatrzymamy się, jeśli wyłączy się wszystkie cztery tranzystory MOSFET, prąd wypłynie wzdłuż diody ciała.
W tym czasie wystąpią dwa zjawiska. Po pierwsze, ujemne napięcie poniżej ziemi pojawi się po lewej stronie cewki silnika. Amplituda to napięcie przebicia diody, a napięcie po prawej stronie cewki ma napięcie dodatnie wyższe niż napięcie zasilania. Po drugie: energia na diodzie jest rozpraszana jako Vdiode × Icoil, a ciepło jest mocniejsze.
Drugi sposób to SYNCMODEFASTDECAY. W ten sposób otworzymy lewą i górną prawą rurkę MOS, gdy maszyna zostanie zatrzymana. Prąd w silniku jest nadal od lewej do prawej na początku wyłączenia. Energia jest wprowadzana do systemu elektroenergetycznego poprzez połączenie dwóch otwartych rur MOS
Są też dwa zjawiska w ten sposób: po pierwsze, napięcie przyłożone do cewki jest przeciwne do kierunku prądu cewki, tak że prąd w cewce jest szybciej tłumiony. Po drugie: ciepło generowane na chipie to Rdson x Icoil2, ponieważ rezystancja Rdson z tranzystora MOS na ogół jest dość mała, więc rozpraszanie ciepła w układzie jest niewielkie.
Trzeci sposób to SYNCMODESLOWDECAY. W ten sposób, gdy maszyna jest wyłączona, włączamy dwie dolne rury. Prąd w cewce wciąż jest od lewej do prawej. Ze względu na przewodzenie dwóch niższych zwojów, jesteśmy równoznaczne ze zwarciem obu końców cewki silnika w zasadzie obwodu. Dlatego energia prądowa jest cyklicznie zużywana w układzie zamkniętej pętli złożonej z cewki silnika i rury MOS.
Ta metoda ma również swoją własną charakterystykę: po pierwsze, pod względem rozpraszania ciepła, jest taka sama jak SYNCMODEFASTDECAY. Ciepło generowane na chipie jako całości to Rdson x Icoil2. Po drugie, zwarcie utworzone przez ten tryb umożliwia systemowi silnikowemu realizację funkcji samohamowania. Po trzecie, takie podejście nie jest odpowiednie dla dużych silników o dużej prędkości. Energia w takim układzie motorycznym jest bardzo duża, a po połączeniu za pomocą SYNCMODESLOWDECAY następuje zjawisko ultra wysokich prądów. Wartość prądu jest określana przez cewkę indukowaną przez elektromotoryczną siłę woltażu i wewnętrzną rezystancję silnika. Niektóre ekstremalne warunki mogą powodować zabezpieczenie nadprądowe lub przepalenie silnika
Kiedy mamy podstawową wiedzę na temat trybu rozładowania silnika, w praktycznych zastosowaniach możemy wybrać według ich różnych cech.
