微型直流電機(jī)在驅(qū)動(dòng)減速裝置時(shí)存儲(chǔ)于機(jī)械系統(tǒng)的能量會(huì)通過(guò)微電機(jī)驅(qū)動(dòng)返回到電源，假如沒(méi)法計(jì)算此能量的大小就會(huì)導(dǎo)致電源的電壓升高，使微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或其他部件損壞、發(fā)熱。那么如何計(jì)算消除些能量呢？下面天孚微電機(jī)簡(jiǎn)單講述。

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以微型直流電機(jī)有刷電機(jī)為例，首先是能量守恒，能量不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，物體通過(guò)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生動(dòng)能，在微型直流電機(jī)系統(tǒng)中動(dòng)能來(lái)源于供電電源，微型電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩以加速質(zhì)量運(yùn)動(dòng)，在微型電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性和電機(jī)連接機(jī)械系統(tǒng)中都會(huì)有能量?jī)?chǔ)存，可以將機(jī)械提供設(shè)想為微電機(jī)軸耦合的飛輪。

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微型減速電機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)中的“飛輪”可通過(guò)公式? Iω2計(jì)算動(dòng)能，其中I為慣性力矩，ω 為角速度，微電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快或慣性越大，那么存儲(chǔ)的能量就會(huì)越多，物體的運(yùn)動(dòng)需要能量，反之微型電機(jī)停止或減速時(shí)它存儲(chǔ)的能量必然有所去處，當(dāng)微電機(jī)電源切斷時(shí)，運(yùn)動(dòng)存儲(chǔ)能量就會(huì)消散到系統(tǒng)機(jī)械損失中，由于摩擦力的影響，大部分能量就被轉(zhuǎn)化成熱能，除非是摩擦力非常大，否則微型電機(jī)的停止速度也會(huì)很慢。此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)由電動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，但是由于沒(méi)有電流路徑也會(huì)沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩來(lái)幫助停止電機(jī)。

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微型直流電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力，如果可以為電流提供電流短路輸出路徑，電流就會(huì)產(chǎn)生和旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，這樣可使微型電機(jī)快速停止，在此情況下制動(dòng)產(chǎn)生的能量會(huì)被消耗在短接電機(jī)繞組電阻和電流路徑中電阻上，進(jìn)而以熱量的形式散發(fā)。

和旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩也叫做短路剎車(chē)，短路通常是指通過(guò)打開(kāi)H橋的下管MOSFET來(lái)提供電流路徑當(dāng)控制系統(tǒng)要快速降低微型電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，施加在微電機(jī)上的電流極性就會(huì)被反轉(zhuǎn)，以提供與旋轉(zhuǎn)相反的轉(zhuǎn)矩，然后存儲(chǔ)的動(dòng)能可通過(guò)微電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流返回到電源，如果電源是完美的電池那么能量可以回流到電流中并回收，但直流電源一般只能產(chǎn)生電流，由于直流電流無(wú)法吸收電流，回流能量只可為進(jìn)入作為電流一部分電容中，電容存儲(chǔ)能量通過(guò)公式?cv計(jì)算得出，C為電容、V為電壓，能量流入電容器后電容器的電壓就會(huì)增加。

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當(dāng)能量增加后，電容的電壓也就會(huì)增加，如果能量較小那么電壓的增加可忽略不計(jì)，如果能量太多或者電容的容量不夠那么電壓就會(huì)上升到破壞性水平，導(dǎo)致微電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路或其他相同電源電流損壞。可通過(guò)放置在電容器來(lái)處理回流到電源的能量，這種放大在大多數(shù)情況下限制于成本或體積一般不是非常適用，另一種解決方法是采用半導(dǎo)體鉗位裝置跨接至電源，比如二極管，當(dāng)電源電壓超過(guò)正常工作電壓時(shí)，使用鉗位裝置擊穿電壓，當(dāng)再生能量導(dǎo)致電壓上升時(shí)，鉗位裝置可擊穿電壓以保護(hù)系統(tǒng)。返回到電源能量在鉗位裝置中以熱量的形式消散，假如能量大小適中此種方法非常適用。

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以上就是安全地消除微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)能量方法，更多有關(guān)微型直流電機(jī)資訊請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注天孚微電機(jī)。