對(duì)于直流電機(jī)系統(tǒng)，動(dòng)能來(lái)自給電機(jī)供電的電源，通過(guò)電機(jī)產(chǎn)生力矩來(lái)加速質(zhì)量運(yùn)動(dòng)。
能量?jī)?chǔ)存位于直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性和與之連接的機(jī)械系統(tǒng)中。簡(jiǎn)單地說(shuō)，機(jī)械系統(tǒng)可以被設(shè)想成與電機(jī)軸耦合的飛輪。 動(dòng)能可以用公式Iω2來(lái)計(jì)算，其中I是慣性力矩，ω是角速度。速度越快或慣性越大，則儲(chǔ)存的能量就越多。 斷開(kāi)旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)的電源后，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量中存儲(chǔ)的能量將被消耗掉，從而造成系統(tǒng)的機(jī)械損失。由于摩擦力的影響，大部分能量被轉(zhuǎn)化成了熱能。除非摩擦力大，否則電機(jī)停機(jī)速度會(huì)很慢。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)從電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài)，但是由于沒(méi)有電流通道，也就沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)幫助停止電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 這種方法有時(shí)也被稱為“短路制動(dòng)”。事實(shí)上，短路通常是通過(guò)下管MOSFET提供電流通路，并開(kāi)啟H橋。 若此能量較小(慢速或慣性較小)，則此時(shí)電壓的升高可忽略。可有時(shí)，若能量太多或電容容量不夠，電壓可能會(huì)升至破壞性水平。這將損壞直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路或其他連接到相同電源的電路。 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)有幾種方法可以處理回流電源的能量。一個(gè)是在電源上放置大電容器。此種方法有時(shí)會(huì)被采用，但大多數(shù)情況下，由于物理或成本的限制，大電容器并不實(shí)用。 另外一個(gè)解決方案是使用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體鉗夾裝置，將工作延伸到電源上，例如TVS或齊納二極管。使用鉗位裝置在電源電壓超過(guò)正常工作電壓時(shí)擊穿電壓。在再生能使電壓升高的情況下，鉗位裝置可以擊穿電壓來(lái)保護(hù)系統(tǒng)。返回至電源的能量在鉗位裝置中以熱量的形式消散。 |
