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关于电机刹车时电压升高的疑惑

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最近在使用H桥驱动有刷直流电机时发现一个现象:电机刹车时可以观察到明显的电源电压升高,刹车方式为短路两个下管,软件将占空比从100%缓慢降到0%,持续时间大概为500MS,电源升压的持续时间也正好是500MS,PWM频率为15K。
这个现象目前发生的原理已经弄清楚了,就是在降低占空比时相当于一个升压电路,如图: ,但我有一个疑惑,在每个周期的低电平时刻,电流方向应该是维持原方向不变的,只有这个续流过程完成以后,电流方向才会翻转,因为我的PWM频率较高,每个周期电流都是不会反向的,那么升压条件不就不满足了吗,要是图里的那个电流方向的话,必须是电机电感续流完成然后才会反向,但目前还是观察到了电源电压升高的现象,感觉很不理解。

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xiaoyuanguo 2022-7-11 11:52 回复TA
@xch :您好,我现在不解的主要是电流方向问题,现在是一个半桥上下管轮流导通,另一个半桥下管常开;我在降低占空比这个过程中电流应该一直都是正向的,除非是一直两下管常开电感续流完成然后反电势放电才会有反向电流流向电源。我PWM频率是15K,降低占空比的时候每个周期只是正向电流会降低一点,都不会到零,那没有反向电流流向电源,电压为什么会升高呢 
xch 2022-7-11 11:34 回复TA
正常现象。电机旋转存储的机械能,被你的这种刹车驱动方法转换成电能回收了。 
沙发
LcwSwust| | 2022-7-11 09:06 | 只看该作者
减速时,电机相当于发电机,电机等效为大电容串联电感。

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xiaoyuanguo 2022-7-11 11:56 回复TA
您好,我现在不解的主要是电流方向问题,现在是一个半桥上下管轮流导通,另一个半桥下管常开;我在降低占空比这个过程中电流应该一直都是正向的,除非是一直两下管常开电感续流完成然后反电势放电才会有反向电流。我PWM频率是15K,降低占空比的时候每个周期只是正向电流会降低一点,都不会到零,那没有反向电流流向电源,电压为什么会升高呢 
板凳
xch| | 2022-7-11 12:45 | 只看该作者
你把马达改成电感串联个电池,电池电压 E 正比于马达转速。

设电桥驱动占空比为R,电源电压为V
当 R *(V-E) < (1-R)* E 时,也就是R < E/V时.
电路相当于同步整流的BOOST 升压。能量就回收了。就可以理解为啥对电源放电了。

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xch 2022-7-11 15:55 回复TA
@xiaoyuanguo :把电机感应电动势当作电源,而供电电源当作负载。就是BOOST升压电路了, 感应电动势方向和电枢电流方向说明电机往外做功。忽略开关损耗,根据能量守恒定律,也说明它输出的能量对电源进行充电了。 
xiaoyuanguo 2022-7-11 13:59 回复TA
您好,这里和boost有一点不同,就是占空比降低时,电机电感续流的电流和这里这个“电池”的电压是相反的,电池就是反电动势嘛,那就是说这个过程中,电机实际电流的方向和电池电压方向相反,电池也可以像向电源放电,是这么理解吗 
地板
xch| | 2022-7-11 12:47 | 只看该作者
这种刹车方法可以用在电摩上。我应用了。电摩可省电了。

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