008_硬件基础电路_RC消火花电路分析方法和思路
如上图所示是一种RC消火花电路。电路中,+V是直流工作电压,S1是电源开关,M是直流电机,R1和C1构成RC消火花电路。
1.电路分析需要了解火花产生的原因直流电机的内部是一个线圈结构,根据线圈的有关特性可知,当线圈中的电流发生改变时,线圈将产生自感电动势以阻碍流过线圈电流的变化,在电源开关S1断开时,原来线圈中的电流突然消失,这就是线圈中的电流发生突然改变,线圈两端要产生很高的反向电动势,即直流电机M1在电源开关S1断开时要产生自感电动势。
2.了解消火花电路作用对电路分析的重要性
电路中的直流电机M是一个感性负载,感性负载在突然断电时会产生自感电动势,这一电动势很大且加在电源开关S1两个触点之间,这会在S1两个触点之间因存在很高电压而出现打火放电现象,打火直接损伤开关S1的两个触点。长时间这种打火会造成开关S1的接触不良故障。
为了保护感性负载电路中的电源开关,需要接入消火花电路,以保护感性负载回路中的电源开关。
在了解了上述知识点后,分析消火花电路时就能运用电容的特性来理解电路工作原理,即用电容的储能特性来消除开关两端的高电压打火现象。
3.电路分析方法和思路的展开
在切断电源开关S1瞬间,由于R1和C1接在电源开关S1两个触点之间,在电源开关S1上的打火电动势等于加在R1和C1串联电路上。
这一电动势通过R1对电容C1充电,C1吸收了打火电能,使开关S1两个触点之间的电动势大大减小,电动势低就无法打火,消除了打火,达到保护电源开关的目的。
由于对C1的充电电流是流过电阻R1的,所以R1具有消耗充电电流的作用,这样打火的电能通过电阻R1消耗掉。
在这种RC消火花电路中,一般消火花电容取0.47μF,电阻取100Ω。
4.电路分析方法提示
开关S1断开时,直流电机M1两端的自感电动势通过这样的电路加到开关S1两个触点之间:直流电机M1-端直接与开关S1的左边触点相连,直流电机M1的另端通过地线与直流电源+V的负极相连,再通过直流电源的内电路与开关S1的右边触点相连,这样产生于直流电机M1两端的自感电动势,在开关S1断开时就加到了S1的两个触点之间,如果无法理解这一点,那这一电路的分析就很困难。
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