Motorspulenentladungsverarbeitung
F: Warum müssen wir auf die Entladung der Spule achten, wenn wir die Stromversorgung ausschalten und der Widerstand nicht benötigt wird?
A: Wir alle wissen, dass Energieerhaltung bedeutet, dass Energie nicht verschwindet, sondern von einer Form zur anderen. Wenn der Strom durch den Widerstand fließt, wird die Energie zu Wärme und wird überall abgeführt. Wenn unsere elektrische Energie mit der Spule verbunden ist, wird die elektrische Energie in magnetische Energie umgewandelt. Magnetfeld-Energie lässt sich relativ leicht automatisch mit elektrischer Energie umwandeln. Wenn wir den Strom ausschalten, wird die in der Spule gespeicherte magnetische Energie in elektrische Energie umgewandelt, um das allmählich verschwindende elektrische Feld zu kompensieren. Aufgrund der externen Leistung fällt der Strom der Spule langsam ab. Das ist, was wir normalerweise sagen: Induktive Last kann die Stromkontinuität aufrechterhalten. Wenn wir zu diesem Zeitpunkt nicht nur die Stromversorgung ausschalten, sondern den Stromkreis an einem Ende der induktiven Last öffnen, sehen wir nicht nur den kontinuierlichen Stromabfall, sondern auch den schnellen Anstieg der Spannung über der Induktivität. Wenn diese Spannung bis zu einem gewissen Grad erhöht wird, kann sie in die Luft eindringen und einen Funken bilden. Dieses Prinzip erklärt, warum der DC-Bürstenmotor beim Kommutieren auf dem Mars erscheint. Es erklärt auch das Phänomen, dass Funken sichtbar werden, wenn die elektrischen Bremsen in den 70er und 80er Jahren in unserem Leben gebrochen werden.
F: Funken sind gefährlich, wie soll man damit umgehen?
A: Denn die Hauptursache für Funken ist, dass die induktive Last die Stromkontinuität auch bei einem offenen Stromkreis so zäh wie möglich hält. Dann werden wir die Zugänglichkeit der Schaltung als Grundprinzip für die Lösung des Problems beibehalten. Eine einfache und grundlegende Methode ist das Anbringen einer Diode an beiden Enden der Induktivität. Wenn die Schaltung die Schaltung unterbricht, steigt die Spannung über dem Induktor. Wenn die Spannung auf einen bestimmten Pegel steigt, wird die Diode eingeschaltet. Dadurch wird ein Pfad für den Strom bereitgestellt, und die Energie kann sicher freigesetzt werden
F: Wie wird die Entladung in der Motorspule des integrierten Schaltkreises gehandhabt?
Antwort: Die Entladung der Motorspule wird im Allgemeinen als DECAY bezeichnet. Gleiches gilt für die oben genannten verwendeten Dioden. Sie können den Motor wie unten gezeigt anschließen
Natürlich haben integrierte Schaltungen ihre eigenen Eigenschaften, so dass wir eine sichere Entladung erreichen können, ohne auf externe Dioden angewiesen zu sein, indem die Schaltung betrieben wird. Es gibt drei Möglichkeiten: A-SYNCMODE, SYNCMODEFASTDECAY und SYNCMODESLOWDECAY.
Die folgende Abbildung zeigt den Anschluss der Schaltung, wenn wir den Gleichstrommotor normalerweise betreiben. Der Motor realisiert eine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung durch die vier MOS-Röhren der H-Brückenstruktur. Jetzt dreht sich der Motor vorwärts, während die oberen linken und unteren MOS-Röhren leitend sind und der Strom von links nach rechts fließt (Abbildung 4).
An diesem Punkt stoppen wir den Motor und müssen die in der Motorspule gespeicherte Energie verarbeiten.
Der erste Weg ist A-SYNCFASTDECAY. Gemäß dem Prozess der integrierten Schaltung muss eine Body-Diode in den MOS-Transistor integriert und zwischen den Drain und die Source geschaltet sein. Durch die Behandlung der Dioden können wir unterschiedliche Stromstärken aushalten. Wenn wir dann alle vier MOSFETs ausschalten, wird der Strom entlang der Body-Diode abfließen.
Zu diesem Zeitpunkt treten zwei Phänomene auf. Zunächst erscheint eine negative Spannung unter der Erde auf der linken Seite der Motorspule. Die Amplitude ist die Diodendurchbruchspannung, und die Spannung auf der rechten Seite der Spule hat eine positive Spannung, die höher ist als die Versorgungsspannung. Zweitens: Die Energie auf der Diode wird als Vdiode × Icoil abgebaut und die Wärme ist stärker.
Der zweite Weg ist SYNCMODEFASTDECAY. Auf diese Weise werden die unteren linken und oberen rechten MOS-Röhren geöffnet, wenn die Maschine angehalten wird. Der Strom im Motor ist zu Beginn des Herunterfahrens immer noch von links nach rechts. Durch die Verbindung von zwei offenen MOS-Röhren wird Energie in das Stromnetz zirkuliert
Es gibt auch zwei Phänomene auf diese Weise: Erstens ist die an die Spule angelegte Spannung entgegengesetzt zur Stromrichtung der Spule selbst, so dass der Strom in der Spule schneller gedämpft wird. Zweitens: Die auf dem Chip erzeugte Wärme ist Rdson × Icoil2, da der Ein-Widerstand Rdson des MOS-Transistors im Allgemeinen recht klein ist, so dass die Wärmeableitung des Chips gering ist.
Der dritte Weg ist SYNCMODESLOWDECAY. Auf diese Weise schalten wir beim Herunterfahren der Maschine die beiden unteren Rohre ein. Der Strom in der Spule ist immer noch von links nach rechts. Aufgrund der Leitung der beiden unteren Windungen entsprechen wir dem Prinzip, beide Enden der Motorspule kurzzuschließen. Daher wird die Stromenergie in dem aus der Motorspule und der MOS-Röhre bestehenden System mit geschlossener Schleife zyklisch verbraucht.
Diese Methode hat auch ihre eigenen Eigenschaften: Erstens ist sie in Bezug auf die Wärmeableitung die gleiche wie SYNCMODEFASTDECAY. Die auf dem Chip insgesamt erzeugte Wärme ist Rdson x Icoil2. Zweitens ermöglicht der durch diesen Modus gebildete Kurzschluss, dass das Motorsystem die Selbstbremsfunktion implementiert. Drittens ist dieser Ansatz nicht für große Hochgeschwindigkeitsmotoren geeignet. Die Energie in einem solchen Motorsystem ist sehr groß, und wenn es mittels SYNCMODESLOWDECAY verbunden wird, tritt ein Ultrahochstromphänomen auf. Der Stromwert wird durch die durch die Motorspule induzierte Spannung der elektromotorischen Kraft und den Innenwiderstand des Motors bestimmt. Einige extreme Bedingungen können Überstromschutz oder Motorausbrüche verursachen
Wenn wir ein grundlegendes Verständnis für den Entladungsmodus des Motors haben, können wir in praktischen Anwendungen nach ihren unterschiedlichen Eigenschaften wählen.
