Motorlara neden kondansatörler ekleniyor (paralel olarak); onların amacı nedir?


51

Botlarda paralel olarak bağlanmış kapasitörlü birçok motor gördüm. Görünüşe göre, bu motorun "güvenliği" içindir. Anladığım kadarıyla, tüm yapılacaklar dalgalanmaları yumuşatmak - ve dalgalanmaların motor üzerinde herhangi bir olumsuz etkisi olabileceğinden şüpheliyim. Görünüşe göre bu mil yavaşlarsa / tıkanırsa motoru korur, ama nasıl olduğunu göremiyorum.

Bu kapasitörün işlevi tam olarak nedir? Neyi önler ve nasıl?

Yanıtlar:


54

Kondansatörler motorlarda iki farklı şekilde kullanılır. Bazen aynı motor her iki tekniğe de uygulanmış olacak ve iki farklı şekilde farklı görünen kapasitörlerle ilişkilendirilebilir.

  • Fırçaları olan motorlar normal şekilde çalışırken, motor fırçaları "DC'den gün ışığına" kadar gürültüye neden olan kıvılcımlar üretir. Bunun PWM ile ilgisi yok - bu motorlar herhangi bir PWM'siz doğrudan bir bataryaya bağlı olsa bile olur. Hiçbir şey yapmazsak, elektronik karttan (veya doğrudan pilden) motora giden kablo, bir anten gibi hareket eder, TV ya da diğer radyo parazitlerini yayar. İnsanların bu sorunu çözmesinin bir yolu, bu gürültünün çoğunu emmek için küçük seramik kapasitörleri doğrudan motora bağlamaktır. b c d e

  • Motoru çalıştırmak için PWM kullanılırken, transistörler "açıldığında", bir akım yükselmesi / yükselme akımı çekebilir - yukarıdaki gürültü filtreleme kapasitörleri o ani yükselmeyi daha da kötüleştirir. Transistörler "kapandığında", motor endüktansı motor endüktansından voltaj dalgalanmalarına neden olabilir - yukarıdaki gürültü filtreleme kapasitörleri biraz yardımcı olur. Doğrudan motora takılan daha karmaşık filtreler bu iki soruna yardımcı olabilir. a b

  • Bir motor - fırça bulunmayan bir motor bile - ilk önce durma noktasında açıldığında ve ayrıca robot bir tıkanmaya başladığında ve motoru durdurduğunda, motor normal çalışmada olduğundan daha yüksek akım çeker - birkaç saniye sürebilen akımlar. Bu yüksek akım, batarya güç rayını sistemdeki tüm dijital elektronik cihazları sıfırlayacak kadar aşağı çekebilir (veya belki de sadece dijital elektroniklerin bazılarını sıfırlayarak , yarım beyin sendromuna neden olabilir).

    Bir çalışma ortamı 2 bölümden oluşur:

    1. doğrudan aküden (veya PWM motor sürücüsüne akü girişinden veya akü girişinden dijital elektronik cihazlara aküden veya genellikle her üç konumdaki kondansatörlerden) büyük elektrolitik kondansatörler ekleyin - bu kondansatörler yüksek akım sağlamak için daha iyi çalışır pilden birkaç milisaniye.
    2. Durdurulan motorun tüm enerjiyi bu büyük kondansatörlerden çekmesinden önce sahip olduğumuz birkaç milisaniyede, güç sıfırlama işlemlerini bir şeyi sıfırlamaya başlamak için yeterince düşük çeker, dijital sistemi bir şekilde motorun durduğunu algılamak ve o motora giden gücü kesmek için programlayın . O zaman bu motor artık güç rayını düşürmez ve dijital elektronikler ve diğer tüm motorlar normal şekilde çalışmaya devam eder. ("yumuşak başlangıç", "akım sınırlama", "tork sınırlama" vb. bu fikrin daha karmaşık biçimleridir). (Bu büyük kapasitörler, PWM "kapandığında" motordan çıkan enerjinin bir kısmını da emer ve daha sonra PWM "açıldığında" bu enerjiyi tekrar motora koyar).

Yukarıdaki kapasitörler başka şeyler korumak gelen motor elektrik müdahalesi. Sanırım biri yukarıda (2) 'nin durmuş bir motorun sonunda, birkaç saniye sonra aşırı ısınma ve arızalanmasını önlediğini iddia edebilir - ama asıl amacı bu değil.


Bu, motor kapandığında olanların bir başka güzel açıklamasıdır, "ana kapasitör" e inin
Ian

@Ian: Teşekkürler. Akü kablolarının indüktansı cevabımın tamamen gözardı ettiği bir şeydir, ancak bu bağlantının işaret ettiği gibi göz ardı edilemez.
David Cary

8

Çok sayıda fırçalanmış motorda görülen kondansatör, fırçalar döndükçe yaylanma nedeniyle RF gürültüsünü emmek için oradadır. Bunları sıklıkla motorların oldukça güçlü ve hızlı döndüğü RC araçlarda kullanılan motorlarda görüyorsunuz.

Sorun, motoru sürmek için PWM kullandığınızda ortaya çıkar. Görev döngüsünün başında, akım açıldığında, akım H-Köprüsünden gelen kapasitöre doğru akarken bir ani yükseliş göreceksiniz. Bu ani akım bazen güç kaynağında belirgin voltaj dalgalanmasına neden olabilir ve hassas analog sensörlere gürültü ekleyebilir.

Giriş akımını önlemek için, H-Bridge ile kapasitör arasına bir çift indüktör ekleyebilirsiniz. Bu, mevcut durumu oldukça sabit tutacaktır. Aslında, yine de motor tahrik devrelerinde indüktörler göreceksiniz. Motorun kendisi bir indüktör olmasına rağmen, genellikle oldukça düşük bir endüktanstır, bu nedenle PWM sürücü kullanılırken mevcut dalgalanmaları düzeltmek için ekstra endüktans eklenir.

Kondansatörlerin, bir durma durumunda motoru korumakla ilgisi yoktur. Motor durduğunda akım artar ve aşırı ısınma riskiyle karşı karşıya kalırsınız.


1
Özellikle son paragraf için +1.
Ian
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.