Tamaño del condensador para motores pequeños para reducir picos de voltaje inductivo

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Estoy trabajando con algunos motores pequeños para un proyecto de robot y creo que tuve un fallo en un componente diferente debido a los picos de voltaje inductivo causados por los motores. Los motores son Mabuchi RC-280 que funcionan hasta 8.4 V CC y pueden consumir de 2 a 3 amperios cada uno. Tengo 4 de estos motores interconectados con un controlador de motor de 20A, una batería de 12 V y un microcontrolador Arduino Mega2650.

No tengo ningún condensador conectado a través de los terminales del motor y necesito saber qué capacitancia usar. Otros motores similares tienen pequeños condensadores conectados pero no sé su valor, y no estoy familiarizado con el tamaño de los condensadores para este propósito.

¿Puede alguien informarme sobre lo que podría necesitar para esta aplicación o cómo determinar el tamaño?

    
pregunta perigalacticon

3 respuestas

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Cada motor debe tener un pequeño capacitor cerámico (10-100nF) a través de él para reducir la interferencia de RF (Radio Frecuencia) causada por el arco eléctrico del cepillo. Una configuración popular es dos condensadores de 100 nF en serie, uno desde cada terminal del motor hasta la caja de metal. Esto "confirma" el caso a RF para evitar que irradie interferencias, pero no pone un voltaje de CC en él.

Esta pequeña capacitancia no evitará picos de voltaje inductivos. Si se aplica PWM, no debe usar un condensador grande, ya que se cargará y evitará que el voltaje caiga entre los pulsos de PWM.

El controlador de su motor debe tener diodos de "retorno de retorno" que supriman los picos de voltaje inductivo al recircular la corriente a través del motor. Esto es necesario no solo para evitar daños a componentes electrónicos sensibles, sino también para la eficiencia y la respuesta PWM lineal. Los diodos deben ser de tipo Schottky para una respuesta rápida y una baja caída de voltaje.

Si el motor solo se acciona en una dirección, entonces se puede conectar un solo diodo de retorno directamente a través de él, pero esto no es posible en un circuito de puente bidireccional porque en una dirección el diodo cortocircuitaría el motor. Por lo tanto, un circuito puente necesita 4 diodos, uno a través de cada transistor de salida. Los MOSFET ya tienen diodos corporales integrados, por lo que normalmente no se requieren diodos externos para ellos.

También debe tener un condensador grande de ESR bajo (100 ~ 1000uF) a través de los rieles de entrada de alimentación del controlador, para suprimir los picos de voltaje causados por la inductancia de los cables de la fuente de alimentación. Si el controlador realiza una "rectificación síncrona" AKA "y / o un frenado dinámico" a toda marcha ", este condensador también ayuda a disminuir el aumento de voltaje causado por el impulso del motor hacia la batería a medida que disminuye la velocidad.

    
respondido por el Bruce Abbott
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¿Cómo diseñar un amortiguador RC para un relé de solenoide que conduce una carga inductiva?
  - pregunta similar pero rango de voltaje diferente requiere un amortiguador RC diferente

El amortiguador RC también se usa en bobinas de relé de CA, pero los amortiguadores RCD también son populares para los controladores de motor PWM.

  • Esto ayuda a recircular las corrientes $ reducir el voltaje de conmutación pico
  • Muy poca R aumenta el PWM, activa la corriente en C y aumenta Q o suena
  • demasiado R aumenta la tensión EMF
    • deje que Cload = 2x (Coss + se desvíe) como punto de partida

Propósitos de protección

  • · Reduce o elimina el voltaje o los picos de corriente
  • · Limita dI / dt o dV / dt
  • · Forme la línea de carga para mantenerla dentro del área de operación segura (SOA)
  • · Transfiera la disipación de potencia del interruptor a una resistencia o una carga útil
  • · Reduce las pérdidas totales debido al cambio
  • · Reduzca el EMI amortiguando el voltaje y el timbre actual

  • potencia en la serie R que era energía almacenada en el límite en promedio;

  • si se equilibran estos dos factores, se produce un amortiguamiento crítico a expensas de las resistencias de carbón con pérdidas.
      
    • Pd = C V ^ 2 * f. para V [pp] y tasa de PWM, f
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    • Zo = sq.rt (L / C). para inductancia primaria del motor y amortiguador C
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referencia

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Creo que los relés y contactores de CC que usan bobinas de CC usan un diodo a través de los devanados para hundir el pico de voltaje. Se llama un diodo de retorno. No requiere condensador. Esto podría funcionar para sus motores de corriente continua. Lea este enlace .

    
respondido por el Dave

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