为什么要在电动机上并联电容器？他们的目的是什么？

我已经看到许多电机在机器人中并联了电容器。显然，这是为了保证电机的“安全性”。据我了解，所有这些都会使所有波动变得平滑-而且我怀疑波动是否会对电动机产生不利影响。显然，如果轴被减速/阻塞，它们可以保护电动机，但是我看不到如何做。

这种电容器的功能到底是什么？它可以防止什么？如何预防？

电容器以两种不同的方式与电动机一起使用。有时，同一电动机将同时应用这两种技术，并与两个外观明显不同的电容器相关联。

• 当带电刷的电动机正常运行时，电刷会产生火花，从而产生“从直流电到日光”的噪声。这与PWM无关-即使这些电机直接连接在电池上而没有任何PWM也会发生。如果不采取任何措施，从电子板（或直接从电池）到电动机的电缆将像天线一样工作，会辐射电视和其他无线电干扰。解决该问题的一种方法是将小型陶瓷电容器直接连接到电动机上，以吸收大部分噪音。b c d e

• 当使用PWM驱动电动机时，当晶体管“导通”时，电动机可能会拉动电流尖峰/浪涌电流-上述噪声过滤电容器会使该电流尖峰恶化。当晶体管“关闭”时，电动机电感可能会导致电动机电感产生电压尖峰-上面的噪声过滤电容器会有所帮助。直接连接到电动机的更复杂的过滤器可以解决这两个问题。一 b

• 首次以完全停止方式打开电动机（甚至是没有电刷的电动机）时，以及机器人碰到障碍物并使电动机失速时，电动机吸取的电流都比正常运行时要大得多。 -电流可能持续几秒钟。高电流可能会拉低电池电源轨，足以重置系统中的所有数字电子设备（或者可能仅重置某些数字电子设备，从而导致半脑综合症）。

  一种解决方法包括两个部分：

  1. 直接在电池两端（或在向PWM电动机驱动器输入的电池两端，或向数字电子设备输入的电池两端，或通常在所有三个位置的电容器之间）添加大型电解电容器-这些电容器可更好地为电池提供高电流比电池快几毫秒。
  2. 在失速的电动机从几台大电容器中吸收所有能量然后将电源轨拉至足以开始复位之前的几毫秒内，对数字系统进行编程以某种方式识别出电动机已失速并杀死了该电动机的电源。然后，该电动机不再向下拖动电源导轨，并且数字电子设备和所有其他电动机继续正常运行。（“软启动”，“电流限制”，“转矩限制”等是此概念的更复杂形式）。（这些大电容器还会吸收PWM断开时从电动机发出的一些能量，然后在PWM接通时将这些能量放回电动机中）。

上述电容器可以保护其他物体免受电动机的电气干扰。我想有人可能会争辩说，上述步骤（2）可以防止停顿的电动机最终在几秒钟后过热和出现故障-但这并不是其主要目的。

在许多有刷电动机上看到的电容器在那里吸收了由于电刷换向时的电弧引起的RF噪声。您经常在RC车上使用的电动机上看到这些，这些电动机的功率相当大且旋转速度很快。

使用PWM驱动电机时会出现问题。在占空比开始时，当电流接通时，随着电流从H桥冲入电容器，您会看到电流尖峰。涌入电流有时会在电源上引起明显的电压纹波，从而在任何敏感的模拟传感器中增加噪声。

为了防止涌入电流，您可以在H桥和电容器之间添加一对电感。这将使电流保持稳定。实际上，无论如何，您经常会在电动机驱动电路上看到电感器。即使电动机本身是一个电感器，它的电感通常也很低，因此在使用PWM驱动器时，会添加额外的电感以帮助消除任何电流波动。

电容器在失速情况下与保护电动机无关。电动机失速时，电流会增加，并且有使电动机过热的危险。