一般反向電動勢(倒發電)現象的處理方法
在現代化的工業環境下,工業自動化涵蓋了生產過程中的各個環節,從原材料的處理、生產設備的控制、生產流程的優化,到產品質量的檢測和包裝。自動化可以通過各種自動控制系統、傳感器、執行器和計算機來實現,從而提高生產效率和一致性,減少人為錯誤。
而在越來越多的工業化應用下,也會遇到各種各樣的現象和問題。例如在應用直流步進電機的時候,可能會存在手動調節電機位置,電機轉動產生反向電動勢,倒發電給控制器,又或者在垂直負載的應用上,突然的自動下落產生尖刺電流,又或者是因為聯動軸關系,聯動運行產生的電機轉動而出現的倒發電現象,特別是在電機加有減速器的情況,瞬時速度高,產生的電動勢或者尖峰電壓可能會對控制器或電源產生不可逆的損毀。
針對這個情況,我們公司研發的倒發電保護模塊(再生放電鉗)可以有效的處理。首先我們先驗證一下剛才說的直流步進電機倒發電的情況。

使用同步輪,連接兩個86電機的電機軸,讓1號電機帶動2號電機轉動。同時讓2號電機也正常連接上2號控制器,只是不需要給2號控制器上電,通過測試我們發現,在轉動1號電機的時候,2號電機也會跟著轉動,逐步增大1號電機的運行速度,穩定速度1分鐘,用萬用表檢查2號控制器的正負極電壓值。發現確實能夠檢測到2號控制器的正負極有電壓值。 且電壓值在一定范圍內是隨著速度的變化成線性變化的。
轉每分鐘(RPM) | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 |
2號控制器的正負極電壓(V) | 6.8 | 23.5 | 30.1 | 37.2 | 53.2 | 55 | 61.2 | 64 | 68.4 |
從數據可以看到,在電機的轉速到到600RPM的時候,倒發電的電壓值達到了60V,這已經超出控制器保護二極管耐壓范圍,檢查發現控制器的電源電路損毀,同時還有mcu和DC-DC也出現了異常。說明當電機軸轉動的時候,會因為磁場切割產生倒發電,同時倒發電到了一定的電壓值的時候,對控制器或者電源會造成無法逆轉的損毀。



換下已經損毀的控制器,和剛才的連接方式一樣,單獨給2號控制器的電源接口和電源線路中間加上倒發電保護模塊,同樣的不需要讓電源開啟。使用1號電機帶動2號電機轉動。逐步增大1號電機的運行速度,穩定速度1分鐘,用萬用表檢查2號控制器的正負極電壓值。
這次測試同樣檢測到2號控制器的正負極有電壓值。 且電壓值在一定范圍內是隨著速度的變化成線性變化的。
轉每分鐘(RPM) | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
2號控制器的正負極電壓(V) | 5.9 | 17 | 23 | 26.1 | 28.8 | 33.2 | 36.2 | 38.7 | 40.2 | 40.9 |


但是從數據上顯示,當增加了倒發電保護模塊過后,同樣的速度下,2號電機正負極電壓電壓值的大小相對沒有加保護模塊之前,有了明顯下降。600RPM下的電壓值只有40V,在控制器的耐壓范圍之內。且測試是有1分鐘的穩定速度運行,對于尖峰電壓的效果會更好。 同時針對不同的現場情況,也有不同的功率選擇。

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