最容易損壞電機驅動(dòng)器組件或系統的一種因素是意外感應過(guò)壓。由于超過(guò)此類(lèi)器件的絕對最大額定值，過(guò)壓可能會(huì )導致系統組件損壞。此常見(jiàn)問(wèn)題解答將討論過(guò)壓的發(fā)生方式以及緩解方法。
電機既可用于從電源向機械扭矩輸送電力，也可以用作獲取機械扭矩并將其轉換回電能的發(fā)電機。因此，在某些情況下，電機可能會(huì )導致電源電壓“升高”。當電機充當發(fā)電機時(shí)，需要正確處理系統中的感應電流，否則可能會(huì )發(fā)生過(guò)壓事件。
電機驅動(dòng)系統中如何發(fā)生過(guò)壓
- 使電機滑行減速：當使電機滑行時(shí)，電機的機械/旋轉能量會(huì )轉換回電能（電壓和電流）。在滑行模式下，功率級體二極管會(huì )將電流從電機傳導回電源，從而導致電源泵回。
- 對故障條件的響應導致電機滑行：在大多數故障情況下，默認響應是關(guān)斷所有 MOSFET，以防止對系統造成任何可能的損壞。雖然這可以很好地防止由于高電流或其他常見(jiàn)影響而導致任何級聯(lián)故障情況，但關(guān)斷所有 MOSFET 會(huì )導致電機滑行。如果電機當時(shí)正在旋轉，它將滑行減速并將所有能量返回給電源，從而導致電源泵回。
- 反向驅動(dòng)電機：電動(dòng)自行車(chē)便是這方面一個(gè)很好的示例。電動(dòng)自行車(chē)下坡時(shí)，電機充當發(fā)電機并導致電源電壓升高。一些電動(dòng)自行車(chē)系統利用此工作模式為電池帶來(lái)再生能量，以便對其進(jìn)行充電。在任何電機驅動(dòng)系統中，當電機可從外部強制旋轉時(shí)，如果電機產(chǎn)生的能量不受控制，則可能會(huì )導致過(guò)壓事件。
- 沒(méi)有足夠的大容量電容：驅動(dòng)具有可變負載的電機時(shí)，電機通常會(huì )在旋轉時(shí)導致輕微的電源泵回。雖然這是正�，F象，但在設計系統時(shí)需要考慮到它。如果電機驅動(dòng)電路沒(méi)有足夠的大容量電容，這種效應可能會(huì )導致嚴重的電源泵回。
如何緩解電機驅動(dòng)系統中的過(guò)壓?jiǎn)?wèn)題
- 多用制動(dòng)，少用滑行：調整減速方式來(lái)同時(shí)利用“制動(dòng)”和“滑行”，而不只是利用“滑行”，從而緩解某些反電動(dòng)勢。在制動(dòng)模式下工作時(shí)，電流不會(huì )再循環(huán)進(jìn)入電源，因此不會(huì )導致電源泵回。但是，某些電機在施加制動(dòng)時(shí)可能會(huì )產(chǎn)生過(guò)大的電流。
- 降低減速率：在算法中將可能的最大減速限制為不會(huì )施加明顯小于反電動(dòng)勢的驅動(dòng)信號，這可以降低電機減速時(shí)產(chǎn)生的功率。
- 添加更多大容量電容：通過(guò)在電機上添加更多的大容量電容，電源泵回期間電壓上升便會(huì )減慢。因此，電源會(huì )上升到的最大電壓將隨附加的大容量電容而降低。雖然這不會(huì )消除電源泵回，但它可以將電源泵回量保持在可管理的水平內。
- AVS 技術(shù)：一些集成電機控制算法的器件還集成了抗電壓浪涌技術(shù)。
- 添加外部鉗位電路：添加一個(gè)外部下拉電阻（制動(dòng)電路）。此電路可用于從外部對電機進(jìn)行“短路”并釋放電機功率。鉗位電路可由模擬反饋電路自動(dòng)激活或由微控制器控制。
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