Рекуперативная мощность на шине постоянного тока между двигателем постоянного тока и источником напряжения

В настоящее время я ищу решение для обратной ЭДС для бесщеточного привода постоянного тока. Мое входное напряжение для драйвера двигателя составляет 48 В (которое начинается с уровня 50 В и начинает снижаться до 35 В из-за особенностей топливного элемента). Однако, когда я пытаюсь разогнать двигатель постоянного тока вперед и назад во время движения, я наблюдаю рекуперативную мощность на входе драйвера двигателя. (после 56В драйвер мотора отключается)

Знаете ли вы, есть ли какая-либо стратегия для компенсации этой обратной ЭДС на шине постоянного тока? Есть ли подходящий продукт, который я могу использовать для этой цели?

Вот что я увидел на экране осциллографа (просто подал на драйвер двигателя 28В)Вот что я увидел на экране осциллографа (просто подал на драйвер двигателя 28В)

Поставляется с 48В. Драйвер выключился самПоставляется с 48В.  Драйвер выключился сам

Возможно, вы захотите сохранить его либо с помощью зарядного устройства, либо, возможно, в большом конденсаторе, в зависимости от того, с какой мощностью вам придется иметь дело.

Ответы (3)

Если вы можете установить достаточную емкость на шину постоянного тока, чтобы поглощать энергию без перенапряжения, это будет самое простое решение без потери энергии.

В противном случае обычно используется группа резисторов и компаратор на шине постоянного тока. Когда напряжение приближается к максимально допустимому, включается компаратор, который включает полевой МОП-транзистор и подключает группу резисторов к шине постоянного тока для рассеивания энергии в виде тепла. Компаратор должен иметь некоторый гистерезис, чтобы избежать высокочастотного дребезга.

Наконец, существуют более сложные регенеративные схемы для хранения восстановленной энергии в батарее или ее регенерации в сети переменного тока.

Есть ли какая-нибудь простая топология для разработки компаратора, которую вы знаете?
Не подойдет ли для этой цели простой (но большой) стабилитрон?
@dim Стабилитрон или TVS не будут достаточно точными. Вы должны включиться задолго до настройки абс макс OVP, может быть 54В, и вы должны быть полностью выключены задолго до максимального рабочего напряжения, может быть 51-52В. Получить стабилитрон с таким острым коленом и точностью было бы достаточно сложно, но он также будет существенно меняться в зависимости от температуры.
Конструкция компаратора относительно проста. Вы просто используете резисторный делитель, подаваемый на компаратор с эталоном и гистерезисом. Компаратор переключает NFET нижнего плеча, который достаточно большой, чтобы выдерживать требуемый ток/мощность.
Мой бывший работодатель производил и продавал более или менее то, что вам нужно, хотя я не уверен в том, какие уровни мощности вам нужны, и для них это будет нестандартная уставка напряжения... www.bonitron.com

Это лишь частично связано с противоЭДС электрической машины.

Предполагая, что у вас есть 4-квадрантный контроллер и вы АКТИВНО замедляете ротор, происходит передача энергии от ротора ( 1 2 Дж ю 2 ) и индуктивность статора ( 1 2 л я 2 ) на емкость DCLink ( 1 2 С В 2 )

Напряжение на емкости должно возрастать по мере передачи энергии.

Три способа минимизировать или справиться с повышенным напряжением

  1. Увеличьте емкость звена постоянного тока вблизи Н-моста.

С увеличением емкости конечное напряжение для той же передачи энергии будет уменьшено.

  1. Уменьшить пропускную способность контроллера

Не указано, есть ли у вас форма ПИ-регулирования с обратной связью или есть ли у вас контур скорости, но уменьшение его полосы пропускания и скорости, которую он может замедлять, снизит скорость передачи энергии, что уменьшит конечное напряжение.

  1. Включите резистивную тормозную цепь

Поместив резистор + полевой транзистор на звено постоянного тока (плюс диод свободного хода на резисторе) и гистерезисный монитор звена постоянного тока (компаратор), полевой транзистор «разрежет» звено постоянного тока между предопределенными пороговыми значениями (скажем, 54–53 В). Пока номинал резистора и номинальная мощность выбраны надлежащим образом, звено постоянного тока будет поддерживаться ниже уровня беспокойства.

Я считаю, что вы ищете обратный диод на вашем двигателе постоянного тока. Не могли бы вы поставить один из них в линию с источником постоянного тока на двигатель? Таким образом, когда ток в линии меняется на противоположный, вы блокируете его и позволяете двигателю использовать накопленную энергию. Они часто используются в автомобильной промышленности для борьбы с обратной ЭДС, вызванной коллапсом катушки. Ищите Flyback Diodes Schottky и посмотрите, это то, что вы ищете.

Это не сработает. Фактическое напряжение на клеммах двигателя не меняет полярность, как это происходит при разрушении катушки. Как упоминалось выше, необходим либо рекуперативный контроллер (который не будет хорошо работать с батареями), либо контроллер напряжения шины для сброса избыточной мощности на резистор.
Напряжение на клеммах не меняется, но меняется направление тока. Разве диод не остановит ток в неправильном направлении?