Pourquoi les condensateurs sont-ils ajoutés aux moteurs (en parallèle)? quel est leur but?

J'ai vu beaucoup de moteurs ayant des condensateurs attachés en parallèle chez les robots. Apparemment, c'est pour la "sécurité" du moteur. Si je comprends bien, tout ce que cela va faire sera d’atténuer les fluctuations - et je doute que ces fluctuations puissent avoir des effets néfastes sur un moteur. Apparemment, ceux-ci protègent le moteur si l'arbre est ralenti / bloqué, mais je ne vois pas comment.

Quelle est exactement la fonction d'un tel condensateur? Qu'est-ce que cela empêche et comment?

Les condensateurs sont utilisés avec les moteurs de deux manières différentes. Parfois, le même moteur applique les deux techniques et est associé à deux condensateurs d'aspect très différent.

• Lorsque les moteurs équipés de balais fonctionnent normalement, ils produisent des étincelles qui produisent un bruit "du courant continu à la lumière du jour". Cela n'a rien à voir avec PWM - cela se produit même lorsque ces moteurs sont connectés directement à travers une batterie, sans aucun PWM. Si nous ne faisons rien, le câble reliant la carte électronique (ou directement de la batterie) au moteur agira comme une antenne émettant de la télévision et d'autres interférences radio. L'un des moyens de résoudre ce problème consiste à fixer de petits condensateurs en céramique directement au moteur afin d'absorber une grande partie de ce bruit. b c d e

• Lorsque vous utilisez PWM pour entraîner le moteur, lorsque les transistors sont activés, le moteur peut générer une pointe de courant / un courant de surtension - les condensateurs de filtrage de bruit ci-dessus aggravent cette pointe de courant. Lorsque les transistors sont désactivés, l'inductance du moteur peut provoquer des pointes de tension provenant de l'inductance du moteur - les condensateurs de filtrage de bruit ci-dessus aident un peu. Des filtres plus complexes fixés directement au moteur peuvent résoudre ces deux problèmes. un b

• Lorsqu'un moteur - même un moteur sans balais - est mis en marche pour la première fois, ainsi que lorsque le robot heurte un obstacle et le bloque, le moteur tire des courants beaucoup plus élevés qu'en fonctionnement normal - courants pouvant durer plusieurs secondes. Ce courant élevé peut faire descendre le rail d'alimentation de la batterie suffisamment pour réinitialiser toute l'électronique numérique du système (ou peut-être réinitialiser une partie seulement de l'électronique numérique, provoquant un syndrome de demi-cerveau).

  Une solution de contournement comporte 2 parties:

  1. ajoutez de grands condensateurs électrolytiques directement sur la batterie (ou sur l'entrée de la batterie vers le pilote de moteur PWM, ou sur l'entrée de la batterie vers l'électronique numérique, ou souvent des condensateurs aux trois emplacements) - ces condensateurs fonctionnent mieux pour fournir des courants élevés pendant une période prolongée. quelques millisecondes que la batterie.
  2. En quelques millisecondes, le moteur bloqué tire toute l'énergie de ces gros condensateurs, puis suffisamment bas sur les rails d'alimentation pour commencer à réinitialiser, programmez le système numérique pour qu'il reconnaisse en quelque sorte que le moteur est bloqué et coupe l'alimentation de ce moteur. . Ensuite, ce moteur ne traîne plus sur le rail d'alimentation, et l'électronique numérique et tous les autres moteurs continuent à fonctionner normalement. ("démarrage progressif", "limitation de courant", "limitation de couple", etc. sont des formes plus sophistiquées de cette idée). (Ces gros condensateurs absorbent également une partie de l’énergie qui sort du moteur lorsque le PWM s’éteint, puis réinjecte cette énergie dans le moteur lorsque le PWM s’allume.).

Les condensateurs ci - dessus protègent d' autres choses de l' interférence électrique du moteur. Je suppose que l’on pourrait dire que l’étape (2) ci-dessus empêche un moteur bloqué de surchauffer et de tomber en panne après plusieurs secondes - mais ce n’est pas vraiment son objectif premier.

Le condensateur utilisé sur de nombreux moteurs à balais est là pour absorber le bruit RF dû à la formation d'arc lors de la commutation des balais. Vous les voyez souvent sur les moteurs utilisés dans les voitures RC, où ils sont assez puissants et tournent vite.

Le problème survient lorsque vous utilisez PWM pour entraîner le moteur. Au début du cycle de travail, lorsque le courant est activé, vous verrez une pointe de courant lorsque le courant afflue dans le condensateur à partir du pont en H. Ce courant d'appel peut parfois provoquer des ondulations de tension notables au niveau de l'alimentation, ajoutant du bruit à tout capteur analogique sensible.

Pour empêcher le courant d'appel, vous pouvez ajouter une paire d'inducteurs entre le pont en H et le condensateur. Cela maintiendra le courant assez stable. En fait, vous verrez de toute façon souvent des inductances sur les circuits d’entraînement. Même si le moteur lui-même est une inductance, il s'agit souvent d'une inductance assez faible. Une inductance supplémentaire est donc ajoutée pour aider à atténuer les fluctuations de courant lors de l'utilisation du variateur PWM.

Les condensateurs n'ont rien à voir avec la protection du moteur dans le cas d'un décrochage. Lorsque le moteur cale, le courant augmente et vous risquez de surchauffer le moteur.