Eu já vi muitos motores com capacitores conectados em paralelo em bots. Aparentemente, isso é para a "segurança" do motor. Pelo que entendi, tudo o que isso fará é suavizar as flutuações - e duvido que as flutuações possam ter efeitos adversos no motor. Aparentemente, eles protegem o motor se o eixo estiver sendo diminuído / bloqueado, mas não vejo como.
Qual é exatamente a função desse capacitor? O que isso impede e como?
Respostas:
Capacitores são usados com motores de duas maneiras diferentes. Às vezes, o mesmo motor terá as duas técnicas aplicadas e será associado a dois capacitores com aparência significativamente diferente.
Quando os motores com escovas estão funcionando normalmente, as escovas produzem faíscas, que causam ruído "da CC para a luz do dia". Isso não tem nada a ver com o PWM - isso acontece mesmo quando esses motores são conectados diretamente através de uma bateria, sem nenhum PWM. Se não fizéssemos nada, o cabo que passava da placa eletrônica (ou diretamente da bateria) para o motor agia como uma antena, irradiando TV e outras interferências de rádio. Uma maneira de as pessoas resolverem esse problema é conectar pequenos capacitores de cerâmica diretamente no motor para absorver grande parte desse ruído. b c d e
Ao usar o PWM para acionar o motor, quando os transistores "ligam", o motor pode puxar uma corrente de pico / pico de corrente - os capacitores de filtragem de ruído acima tornam esse pico de corrente pior. Quando os transistores desligam, a indutância do motor pode causar picos de tensão a partir da indutância do motor - os capacitores de filtragem de ruído acima ajudam um pouco. Filtros mais complexos conectados diretamente ao motor podem ajudar esses dois problemas. a b
Quando um motor - mesmo um motor que não tem escovas - é ligado pela primeira vez em uma parada inoperante, e também quando o robô atinge uma obstrução e paralisa o motor, ele puxa correntes muito mais altas do que na operação normal - correntes que podem durar vários segundos. Essa corrente alta pode derrubar o trilho de energia da bateria o suficiente para redefinir todos os eletrônicos digitais no sistema (ou talvez redefinir apenas alguns dos eletrônicos digitais, causando a síndrome do meio-cérebro).
Uma solução alternativa tem 2 partes:
Os capacitores acima protegem outras coisas da interferência elétrica do motor. Suponho que alguém possa argumentar que a etapa (2) acima impede que um motor parado, após muitos segundos, superaqueça e falhe - mas esse não é realmente o seu objetivo principal.
O capacitor visto em muitos motores escovados existe para absorver o ruído de RF devido aos arcos à medida que as escovas comutam. Você costuma vê-los nos motores usados nos carros de RC, onde os motores são bastante potentes e estão girando rapidamente.
O problema ocorre quando você está usando o PWM para acionar o motor. No início do ciclo de trabalho, quando a corrente é ligada, você verá um pico de corrente à medida que a corrente entra no capacitor a partir da H-Bridge. Às vezes, essa corrente de irrupção pode causar ondulações de tensão perceptíveis na fonte de alimentação, adicionando ruído a qualquer sensor analógico sensível.
Para evitar a corrente de irrupção, você pode adicionar um par de indutores entre a ponte H e o capacitor. Isso manterá a corrente bastante estável. Na verdade, você sempre verá indutores nos circuitos de acionamento do motor. Mesmo que o próprio motor seja um indutor, geralmente é uma indutância bastante baixa; portanto, é adicionada uma indutância extra para ajudar a suavizar as flutuações de corrente ao usar o inversor PWM.
Os capacitores não têm nada a ver com a proteção do motor em caso de estol. Quando o motor para, a corrente aumenta e você corre o risco de superaquecer o motor.