¿Por qué debería preocuparme que un motor haga que mi voltaje de suministro se dispare cuando el EMF posterior no puede exceder el voltaje de suministro?

Un motor accionado por un puente en H también es un convertidor elevador. Aquí hay un puente en H:

Reemplaceelmotorconuninductor,resistenciayfuentedevoltaje(back-EMF):

Solo consideremos que estamos impulsando el motor en una dirección, y S3 siempre está abierto, y S4 siempre está cerrado:

GirarV1,S1yD1(mismocircuito):

voltea todo de izquierda a derecha (sigue siendo el mismo circuito):

Nonecesitamoslarectificaciónactiva,porloquepodemoseliminarS1.D2tampocosirveparanada.TambiénpodemoseliminarR1,yaqueessolounapequeñaresistenciaynocambialafuncióndelcircuitomásqueparahacerlomenoseficiente:

Se ve bastante cerca, ¿verdad? Por supuesto, un convertidor de realce real tendrá un condensador en la salida para generar corriente continua, y la carga no es una batería, sino una resistencia, y probablemente V1 no es un EMF posterior de un motor, sino una batería. Este paso no es necesario para demostrar cómo el back-EMF puede realimentarse en su fuente de alimentación, pero se proporciona en caso de que no reconozca el convertidor de refuerzo:

QED.

Tambiénsepuedemostrarquecuandoelmotorestásiendoacelerado,unpuenteenHesunconvertidor.Enconsecuencia,esmásfácilpensarenlainteracciónentrelabateríaylaenergíacinéticadelmotorenelmarcodelaleydeconservacióndelaenergía.Sisedescuidanlaspérdidasnoidealesenlaresistenciadeldevanado,lostransistoresdeconmutación,lafricción,etc.,unpuenteenHyunmotorconstituyenuneficienteconvertidordeenergía.Paraaumentarlaenergíacinéticadelmotor,labateríadebesuministrarenergía.Paradisminuirlaenergíacinéticadelmotor,labateríadebeabsorberenergía.

Silabatería,lafricciónoalgunaotracarganopuedeconvertirlaenergíacinéticaencaloroenergíaquímica,iráaotrolugar.Lomásprobableesque,ensufuentedealimentación,loscondensadoresdedesacoplamientocausenunaumentoenelvoltajedelrieldealimentación,porquelaenergíaalmacenadaenuncondensadores:

\$E=\frac{1}{2}CV^2\$

oequivalente,

\$V=\sqrt{\dfrac{2E}{C}}\$

Donde\$E\$esenergíaenjuliosovatios-segundos,\$C\$eslacapacitanciaenfaradios,y\$V\$eslafuerzaelectromotriz,envoltios.Paraalmacenarmásenergía,latensióndebesubir.Noesunerrorqueseveaexactamentecomolafórmulaparalaenergíacinética:

\$E=\frac{1}{2}mv^2\$

Donde\$E\$esenergíaenjulios,\$m\$eslamasaenkilogramos,y\$v\$eslavelocidadenmetrosporsegundo,oparaenergíacinéticaenrotación,\$m\$eselElmomentodeinerciaen\$kg\cdotm^2\$y\$v\$eslavelocidadangular,enradianesporsegundo.

Elpuntoaquíesqueobtienesunfrenadoregenerativoinclusosinoloquisieras.Consulte ¿Cómo puedo implementar el regenerativo? ¿Frenado de un motor de corriente continua?

1. Lo que dijo Phil

2. Este no es el EMF que estás buscando. Un problema está en su equiparación del voltaje con el EMF posterior. Esto no es EMF, es la energía almacenada en el sistema "que exige que se le dé un nuevo hogar. Digo exigente" porque la energía SE transferirá a otra parte y se entregará a una velocidad que el sistema desea que ocurra. Atrásese un poco en aceptar la transferencia y se volverá más y más insistente. Según sea necesario.

Un motor giratorio contiene energía mecánica que se convierte en energía eléctrica a medida que cambia el flujo en los devanados. Cuando lo frenas con fuerza, toda la energía se almacena en el campo magnético y el campo magnético quiere compartir su recompensa. El campo se derrumbará y la energía se enviará a otro lugar.
 Entonces ...

Un lado del motor generalmente está conectado a tierra (directamente o por medio de diodos) y en este caso el otro lado está conectado al suministro. Cuando el campo magnético entrega su energía si la fuente es capaz de aceptar la energía a un voltaje constante (por ejemplo, una batería o un condensador ideal), el campo magnético no se preocupará. Se colocará y entregará.

Sin embargo, si el suministro no acepta energía a la velocidad que el campo desea entregar, entonces el campo se volverá un poco más insistente: aumentará el voltaje. Si esto no funciona, seguirá aumentando el voltaje hasta que la energía fluya a la velocidad a la que "lo desea".
Se irá al infinito si es necesario.
En el mundo real, siempre hay alguna capacitancia (prevista o no) y esto generalmente detendrá el aumento de voltaje al almacenar la energía en el condensador. Condensador muy pequeño = muy alto voltaje.

Añadido:

Esto es esencialmente un comentario sobre la respuesta de Luc, pero es útil por derecho propio.

Como arriba, la energía del motor debe "ir a algún lugar.
Si el motor se termina en una carga, entonces la carga absorberá la energía.
Un amortiguador es una de esas cargas, pero la fuente de alimentación a la que Phil se refiere es otra.
 Si el suministro es "rígido", la tensión de suministro no aumentará apreciablemente.
 La rigidez puede deberse a que otros dispositivos operen desde el suministro que puede tomar la energía y / o suficiente capacitancia para absorber la energía con un aumento moderado de voltaje.

Si el suministro no es "lo suficientemente rígido", su voltaje aumentará a medida que la energía del motor se transfiera a él. En casos extremos, el aumento de voltaje puede ser suficiente para destruir el suministro debido a condiciones de sobrevoltaje.

Creo que se refiere al pico de voltaje que se produce cuando la corriente que fluye hacia una carga inductiva (como un motor, una lámpara incandescente, un solenoide, etc.) se interrumpe repentinamente. Debido a la relación corriente-voltaje de un inductor, dada por $$ V_L (t) = L \ frac {di_L (t)} {dt} $$ cuando la corriente se cambia casi instantáneamente, el voltaje aumenta a un nivel muy alto, lo que puede causar daños a los componentes conectados a la carga inductiva (en este caso, un motor). La destrucción de componentes normalmente se evita utilizando lo que se llama un diodo de supresión para proporcionar una ruta temporal para el actual generado por la bobina.