Frenado de un motor de CC con escobillas con un diodo flyback

He visto muchas referencias al frenado de un motor de CC con escobillas cortocircuitando sus terminales. Según tengo entendido, el par motor es relativo a la corriente que lo atraviesa, que debería disiparse en relación con su constante de tiempo inductivo. Cortar los terminales debería permitir que la corriente se disipe a la velocidad más rápida. También entiendo que la EMF trasera debería ayudar en el frenado.

Muchos diseños de motores de CC con escobillas incluyen un diodo de retorno por defecto. Por lo general, veo recomendados los diodos Schottky. Eso permitiría que la corriente circule de manera similar a la conexión de los terminales, y fijaría el voltaje del motor a ~300 mV o menos (y también en la misma dirección que el EMF posterior).

¿Existe realmente alguna diferencia significativa entre acortar los terminales y permitir que la corriente circule a través del diodo? Siento que me estoy perdiendo algo, ya sea en mi comprensión del circuito o en los fundamentos del motor cepillado.

Me refiero específicamente a motores relativamente pequeños impulsados ​​por PWM en un transistor de lado bajo (como se muestra en esta pregunta ), aunque también puede ser relevante en otros casos. Me doy cuenta de que hay aplicaciones que requieren otras formas de ruptura activa, pero estoy específicamente interesado en el efecto marginal de cortocircuitar los terminales sobre el diodo flyback.

Con un diodo flyback ... solo se permite una rotación de sentido.
¡Muy buena pregunta! No estoy de acuerdo con "prácticamente cualquiera ... incluya un diodo flyback". Si se usó un diodo en derivación a un motor lineal, eso está relacionado con la dirección del motor o con el ruido, probablemente para la circulación de la corriente del inductor. Algunos motores muy baratos pueden tener el problema de la inductancia, pero el diseño (arreglo de conmutación) lo cubre. Es como la recuperación de energía, te puedes imaginar. Además, los motores grandes no pueden permitirse el diodo para tomar BEMF. BEMF es un tema diferente que tal vez quiera discutir.
¿Qué sucede si la "carga mecánica" no quiere detenerse?
@ Antonio51 Me doy cuenta de que hay aplicaciones en las que se puede requerir algún tipo de frenado "activo". Para esta pregunta, solo cuestiono si realmente hay algún beneficio en el frenado "pasivo" entre acortar los terminales y permitir que la corriente circule a través del diodo flyback. ¿Tiene sentido?
Siempre que no se necesite un alto nivel de "seguridad", probablemente esté bien. Lo que "solo" se necesita, en estos casos, es un diodo de rueda libre que pueda aceptar al menos la corriente máxima del motor.
Sin embargo, muchos diseños de motores de CC con escobillas incluyen un diodo Flyback de manera predeterminada ; muestre el esquema.
@Andyaka He agregado un enlace a otra publicación de SE que muestra esencialmente el tipo de circuito de controlador de motor al que me refiero
Porque el diodo tiene polarización inversa en lo que respecta a la EMF posterior y, por lo tanto, no es conductor.

Respuestas (3)

Si desconecta la energía de un motor de CC con escobillas, no fluirá corriente del motor a través del diodo de retorno, porque aún tendría polarización inversa. Por lo tanto, no habría efecto de frenado.

El motor tendría que girar en la dirección opuesta para que la corriente fluya a través del diodo flyback.

El terminal positivo de un motor sigue siendo el terminal positivo cuando funciona como generador si gira en la misma dirección.

Hola Howie, la energía almacenada en la inductancia del motor mantiene el flujo de corriente, que circula a través del diodo flyback: en.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode
@Christian: la energía inductiva es mucho menor que la energía cinética, por lo que, por lo general, después de unos cientos de microsegundos, se habrá disipado. El motor seguirá girando y el backEMF invertirá la polarización del diodo hasta que la fricción reduzca la velocidad del motor hasta detenerlo.
Sí, eso es contra lo que el diodo flyback está ahí para proteger. La corriente creada por el generador fluirá en la dirección opuesta.
Creo que ese es el detalle que me falta. Según entiendo su respuesta, la corriente inductiva fluye durante un período mucho más corto que la corriente inducida por el voltaje del generador. Entonces, mi seguimiento es: ¿cómo se ve afectado el par de frenado cuando está en cortocircuito o en circuito abierto (en el caso de que el diodo tenga polarización inversa)?
Si corta el motor (generador), habrá un frenado significativamente mayor que si se deja el circuito abierto, ya que ahora fluirá una corriente que requiere energía para generarse.

Aquí hay un ejemplo de un motor de CC de este tipo impulsado por un generador de "pulsos".

No hay corriente constante a través del diodo.

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Pero mira cuando el interruptor se apaga...

El pulso visto es el hecho de motor "inductor", transitorio muy rápido.

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Esto cuando se usa un capacitor...

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Y esto al acortar simplemente... "frenado activo"...

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¿Qué simulador es ese?
Es una lástima que no lo hayan abierto después del cierre. Quiero decir, sí, es genial tenerlo al menos disponible gratuitamente, pero sería increíble tener algo como esto como código abierto.
¿Quizás pidiendo con fines educativos?

A menos que el motor sea pequeño o que la carga que está impulsando tienda a frenar de forma natural, frenar un motor puede generar corrientes y potencia considerables. Este poder necesita ser absorbido en alguna parte. A menudo se absorbe conectando una resistencia pesada entre los terminales del motor. Alternativamente, la energía se puede retroalimentar a una batería. Conectar un diodo a través de las terminales o cortocircuitar las terminales significa que la energía que se descarga puede terminar en el diodo o en los cables. A menos que esta energía sea pequeña, se pueden producir daños.

En el caso de que el frenado mediante el cortocircuito de los terminales no se agregue como una característica, ¿no estaría el diodo flyback disipando esta energía y dimensionado adecuadamente? No tengo experiencia con motores extremadamente grandes, por lo que puedo ver cómo estos pueden tener requisitos diferentes. Me refiero a motores pequeños/medianos que a menudo tienen PWM en una sola dirección mediante un transistor de lado bajo.
Si el diodo está conectado de modo que la energía del motor retroalimente la fuente de alimentación, eso (generalmente) está bien. Pero si el diodo está conectado a través de los terminales (en polarización directa), es muy posible que la energía que debe disiparse sea más de la que puede manejar un diodo típico. Por supuesto, todo depende del tamaño.
Frenado de un motor de CC con escobillas con un diodo flyback
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