¿Es posible almacenar el voltaje de retorno en los condensadores?

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Recientemente armé un circuito que utilizo para controlar un motor eléctrico. Uso un PWM de Arduino a través de transistores de par Darlington para controlar la velocidad del motor. Durante la construcción de este circuito, se me recomendó usar un diodo de retorno para bloquear los picos de voltaje de retorno creados durante el colapso del campo magnético del motor para evitar que un pico dañe partes del circuito.

¿Sería posible aprovechar de alguna manera este pico de voltaje y almacenarlo en un condensador? Soy un aficionado y sé lo suficiente como para armar algunos circuitos básicos de CC, por lo que no estoy muy versado en las capacidades de los diferentes componentes.

Pensé que si esto era posible, de alguna manera tendría esa pequeña ráfaga de energía que el capacitor (es) almacenaría y luego aplicaría al motor cuando se necesita un aumento repentino de RPM.

¿Alguna idea, idea o material de referencia sobre cómo almacenar el voltaje de retorno en un condensador? ¿O simplemente estoy proponiendo ideas tontas que no entiendo? ;)

    
pregunta 0xhughes

3 respuestas

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Sí, es posible almacenar esa energía en un condensador; Después de todo, ¡eso es exactamente lo que hacen los convertidores de potencia de conmutación de modo de retroceso! Así que tu idea no es tonta a ese nivel.

Sin embargo, usar esa energía para "aumentar" el accionamiento del motor es un poco mal orientado, porque la cantidad de energía que se obtiene del efecto de retorno (que se debe a la inductancia de "fuga" en el motor) es de una magnitud menor que la cantidad de energía requerida para acelerar el rotor a cualquier grado significativo. En otras palabras, el esfuerzo requerido para implementar esto no sería recompensado con ningún beneficio práctico.

Puede estar pensando en sistemas de frenos regenerativos. Pero tales sistemas no están almacenando energía de "retorno", en realidad están usando el motor como generador y almacenando la energía creada al desacelerar físicamente el motor (y la máquina o vehículo adjunto, etc.).

    
respondido por el Dave Tweed
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En principio, sí. En la práctica, ya lo estamos haciendo.

Considere el funcionamiento de un diodo de retorno. Cuando la corriente de un motor se apaga, la energía en sus devanados (i x i x L / 2) necesita ir a algún lugar, y sin el diodo se producirá un pico de alto voltaje (V = L di / dt). La energía que necesita ser transferida es devuelta a la fuente de alimentación del motor por el diodo, y es absorbida por la capacitancia de salida de la fuente.

Entonces, la idea no es totalmente sin mérito, es solo que ya está sucediendo.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Sería posible capturar energía de retorno inductivo en un condensador, pero hacerlo hará que el motor funcione sin problemas y, por lo tanto, solo es deseable si la intención es inducir vibraciones en el eje del motor. En cambio, es mucho mejor permitir que la corriente de retorno fluya lo más libremente posible con una caída de voltaje mínima, y usar una velocidad de PWM lo suficientemente rápida como para que la corriente no aumente ni disminuya demasiado en ningún ciclo dado.

Básicamente, lo que sucede es que durante la parte "encendida" del ciclo, la tensión aplicada funciona para hacer que la corriente fluya en el motor, impartiendo energía; la corriente no puede dejar de fluir hasta que la energía se disipe en algún lugar. Para detener instantáneamente el flujo de corriente, sería necesario sacar la energía del motor eléctricamente. Sin embargo, permitir que la corriente siga fluyendo permitirá que la mayor parte de la energía permanezca dentro del motor y continúe haciendo un trabajo mecánico útil .

En general, cuanto más rápido pueda cambiar la corriente del motor, mejor. A menos que vaya tan rápido que los transistores no puedan mantenerse al día, las velocidades de conmutación más altas harán que el motor funcione de manera más fluida, eficiente y predecible.

    
respondido por el supercat

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