ฉันเคยเห็นมอเตอร์หลายตัวที่มีตัวเก็บประจุติดกันในแบบบอท เห็นได้ชัดว่านี่คือเพื่อ "ความปลอดภัย" ของมอเตอร์ ตามที่ฉันเข้าใจแล้วสิ่งเหล่านี้จะทำให้ความผันผวนราบรื่นขึ้นและฉันสงสัยว่าความผันผวนนั้นอาจส่งผลเสียต่อมอเตอร์ เห็นได้ชัดว่าสิ่งเหล่านี้ปกป้องมอเตอร์ถ้าเพลาช้า / ถูกบล็อก แต่ฉันล้มเหลวในการดูว่า
หน้าที่ของตัวเก็บประจุนั้นคืออะไร? มันป้องกันอะไรและอย่างไร
คำตอบ:
ตัวเก็บประจุใช้กับมอเตอร์ได้สองวิธี บางครั้งมอเตอร์ตัวเดียวกันจะใช้ทั้งสองเทคนิคและเชื่อมโยงกับตัวเก็บประจุที่ดูแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
เมื่อมอเตอร์ที่มีแปรงทำงานเป็นปกติแปรงมอเตอร์จะสร้างประกายไฟซึ่งทำให้เกิดเสียง "จาก DC ถึงกลางวัน" สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับ PWM - มันเกิดขึ้นแม้ว่ามอเตอร์เหล่านี้จะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่โดยตรงโดยไม่มี PWM ใด ๆ หากเราไม่ทำอะไรเลยสายเคเบิลที่วิ่งจากแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (หรือโดยตรงจากแบตเตอรี่) ไปยังมอเตอร์จะทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศทีวีที่แผ่คลื่นและสัญญาณรบกวนวิทยุอื่น ๆ วิธีหนึ่งที่ผู้คนแก้ไขปัญหานั้นคือการติดตั้งตัวเก็บประจุเซรามิกขนาดเล็กโดยตรงกับมอเตอร์เพื่อดูดซับเสียงดังกล่าว b c d e
เมื่อใช้ PWM ในการขับเคลื่อนมอเตอร์เมื่อทรานซิสเตอร์เปิด "เปิด" มอเตอร์อาจดึงกระแสไฟฟ้าพุ่ง / กระแสกระชาก - ตัวเก็บประจุกรองสัญญาณรบกวนด้านบนทำให้กระแสไฟฟ้าพุ่งแย่ลง เมื่อทรานซิสเตอร์ปิด "การเหนี่ยวนำมอเตอร์" อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแหลมจากการเหนี่ยวนำมอเตอร์ - ตัวเก็บประจุกรองเสียงด้านบนช่วยเล็กน้อย ฟิลเตอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นที่ติดกับมอเตอร์โดยตรงสามารถช่วยแก้ไขปัญหาทั้งสองนี้ได้ ข
เมื่อมอเตอร์ - แม้แต่มอเตอร์ที่ไม่มีแปรง - จะถูกเปิดใช้งานเป็นครั้งแรกเมื่อหยุดและเมื่อหุ่นยนต์ชนกับสิ่งกีดขวางและถ่วงมอเตอร์มอเตอร์จะดึงกระแสที่สูงกว่าการทำงานปกติ - กระแสน้ำที่อาจอยู่ได้นานหลายวินาที กระแสสูงนี้อาจดึงรางพลังงานของแบตเตอรี่ลงมามากพอที่จะรีเซ็ตอิเล็คทรอนิคส์ดิจิตอลทั้งหมดในระบบ (หรืออาจรีเซ็ตเพียงอิเล็คทรอนิกส์ดิจิตอลบางตัว
หนึ่งรอบการทำงานมี 2 ส่วน:
ตัวเก็บประจุด้านบนป้องกันสิ่งอื่น ๆจากการรบกวนทางไฟฟ้าของมอเตอร์ ฉันคิดว่าใครจะโต้แย้งขั้นตอนที่ (2) ด้านบนป้องกันมอเตอร์ที่ติดค้างในที่สุดหลังจากผ่านไปหลายวินาทีความร้อนสูงเกินไปและล้มเหลว - แต่นั่นไม่ใช่จุดประสงค์หลักของมัน
ตัวเก็บประจุที่เห็นบนมอเตอร์ที่มีแปรงจำนวนมากจะมีการดูดซับสัญญาณรบกวน RF เนื่องจากมีแรงเสียดทานเกิดขึ้นเมื่อแปรงหมุน คุณมักจะเห็นสิ่งเหล่านี้บนมอเตอร์ที่ใช้ในรถยนต์ RC ซึ่งมอเตอร์นั้นมีพลังและหมุนเร็วพอสมควร
ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อคุณใช้ PWM เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ ที่จุดเริ่มต้นของวัฏจักรหน้าที่เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกเปิดคุณจะเห็นเข็มปัจจุบันเมื่อกระแสพุ่งเข้าสู่ตัวเก็บประจุจาก H-Bridge บางครั้งกระแสไฟฟ้าไหลเข้านี้อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมที่เห็นได้ชัดเจนที่แหล่งจ่ายไฟเพิ่มสัญญาณรบกวนในเซ็นเซอร์อะนาล็อกที่มีความสำคัญ
เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไหลเข้าคุณสามารถเพิ่มตัวเหนี่ยวนำคู่ระหว่าง H-Bridge และตัวเก็บประจุ สิ่งนี้จะทำให้กระแสค่อนข้างคงที่ ที่จริงแล้วคุณมักจะเห็นตัวเหนี่ยวนำบนวงจรขับเคลื่อนของมอเตอร์อยู่แล้ว แม้ว่ามอเตอร์เองจะเป็นตัวเหนี่ยวนำ แต่ก็มักจะเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ต่ำดังนั้นจึงมีการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำพิเศษเพื่อช่วยลดความผันผวนของกระแสไฟฟ้าเมื่อใช้ไดรฟ์ PWM
ตัวเก็บประจุไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการปกป้องมอเตอร์ในกรณีแผงลอย เมื่อมอเตอร์หยุดทำงานกระแสไฟจะเพิ่มขึ้นและคุณเสี่ยงต่อความร้อนสูงเกินไปของมอเตอร์