[电路/定理] 交流电机反生电动势处理

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 楼主 | 2018-9-28 15:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

特殊行业应用,需要测量电机的内部线圈电阻(阻值大概20欧,准确度1欧左右)。 S1  S2 S3 S4均为继电器, 电机为220V驱动。
电机供电之前,需要先测量电机的电阻。 如果电阻满足一定要求,则闭合S1, S2启动电机。  
因为某些原因(负载过大等等),通电后,电机可能启动不起来,此时电流过大,程序检测到电流过大后,会自动切断S1和S2。 如果在短时间内,闭合S3,S4,线圈中是否还残余能量,会对上面的ADC电路产生破坏吗,应该如何避免这种破坏的产生?  请大神支招,谢谢啦。

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| 2018-9-28 17:16 | 显示全部楼层
根据供电L N,负载应该是交流电机吧。
不管你是堵转还是正常转动,在突然切断的情况下,电机无疑会产生很高的反向电动势,由于极性随机,ADC输入端必须用对接的稳压管+电阻来限制,否则还真是不安全。
由于电机电感量一般都很大,在没有外界消耗的情况下,反电动势会和寄生电容产生很长时间的震荡(H级别的可以到几秒以上),尤其是堵转等电流非常大时候就更加厉害。
由于是工频交流负载,唯一可行,还可以快速消除剩余能量的就只有加合适的RC吸收到电机2端,貌似没什么其他好的方法。反正RC吸收设计合理的时候,对于工频负载测试影响非常小。
终极解决方法是220供电的S2,不是继电器而是采用固态继电器,这样切断时候,是过零的,就没有什么影响了。
| 2018-9-28 20:22 | 显示全部楼层
高压电源隔离、共地安全等问题更需要考虑(或可误动作)。
仅就“电感储能”问题而言,倒不应很难。1,可以有千伏尖峰产生,但通常都会在10毫秒级释放,延时接入即可。2,电机应该不是直接电路,应有隔离电阻加限幅、滤峰电路。
 楼主 | 2018-9-29 10:33 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-28 17:16
根据供电L N,负载应该是交流电机吧。
不管你是堵转还是正常转动,在突然切断的情况下,电机无疑会产生很高 ...

我可不可以在电机两端并联一个由继电器控制的电阻,当电机断电后,马上闭合这个继电器,构成一个外部的消耗电路。
| 2018-9-29 10:50 | 显示全部楼层
dongdongstudio 发表于 2018-9-29 10:33
我可不可以在电机两端并联一个由继电器控制的电阻,当电机断电后,马上闭合这个继电器,构成一个外部的消 ...

完全可行,这个类似典型的带刹车动力箱,部分有要求的交流动力电机控制箱就有这个功能,类似的三相异步电动机,采用短路电机ABC三相线实现能耗制动,由于三相电机突然卸电,其实由于转子剩磁,会变成发电机,短路定子线包,等于短路发电回路,会产生大量制动转矩,达到快速制动目的。
你这里作为测试对象的单相交流电机,也有这个效应,而且还得加上采样回路可能产生的高幅度自感应电动势。采用电阻能耗制动+能耗消耗自感应电动势,是一个很不错的方法,经过合适的测试,你完全可以找到一个合适的电阻在最快时间,实现快速测试的目的。当然,AD转换输入端,加限幅器件保护一下还是非常必要的,毕竟这个是终极手段,可以在联动装置失效时候,保护你的测试设备。
| 2018-9-30 09:29 | 显示全部楼层
dongdongstudio 发表于 2018-9-29 10:33
我可不可以在电机两端并联一个由继电器控制的电阻,当电机断电后,马上闭合这个继电器,构成一个外部的消 ...

若是并个继电器,不加吸收网络,你就等着看继电器触点烧死吧!
 楼主 | 2018-10-8 13:23 | 显示全部楼层
nbsmaps 发表于 2018-9-30 09:29
若是并个继电器,不加吸收网络,你就等着看继电器触点烧死吧!

那这个地方要怎么处理呢, 希望大神指点
| 2018-10-8 17:01 | 显示全部楼层
dongdongstudio 发表于 2018-10-8 13:23
那这个地方要怎么处理呢, 希望大神指点

就是加一个合适的电阻和电容,串联起来并联到触点上,我们常用的灭弧手段。
电阻电容根据功率大小配置,这个在直流上面比较好配置。
交流嘛,更加简单,直接采用交流接触器,合格的交流接触器都带灭弧功能。你工频交流电应用,采购合适的交流接触器就可以了。这里控制回路可以是小继电器,或者按钮什么的。
| 2018-10-8 21:27 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-29 10:50
完全可行,这个类似典型的带刹车动力箱,部分有要求的交流动力电机控制箱就有这个功能,类似的三相异步电 ...

火车上面的制动电阻,本人亲眼看过,好家伙,刹车时,烧得亮光光的。
| 2018-10-8 21:34 | 显示全部楼层
通常做法是在电机回路串接采样电阻,实时检测电流,电流过流,立马切断电路,你这通电前检测电机是否好坏算是另一个冗余措施了,问题是,你这电路又太简单了,甚至仅仅是原理级别的。大概率你这项目要凉凉。
| 2018-10-9 10:39 | 显示全部楼层
用制动电阻消耗掉反电动势
| 2018-10-11 14:16 | 显示全部楼层
检测电路最好用隔离传感器,不然电路故障都是家常便饭
| 2018-10-11 15:30 | 显示全部楼层
从描述电阻20欧姆来看,电机不会太大,一般的做法是用电压互感器检测电机的反电势,断电后没有反电势电机停转后再进行电阻测试,否则可能会损坏adc,也测不准
| 2018-10-11 15:30 | 显示全部楼层
加阻尼电阻能够快速停机
| 2018-10-11 15:33 | 显示全部楼层
还有一种是在线测量直流低电阻,需要大的电容隔直方法,这就比较麻烦了
| 2018-10-18 11:28 | 显示全部楼层
没必要处理,用一个接触器(主触点接入220V,辅助触点同一个多触点测电阻继电器构成互锁,中间加延时起控)和一个3对触点继电器联动,220V用电流互感器,直流用电阻直接采样。
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