第三节 他励直流电动机的制动直流电动机的运行状态可分为电动状态及制动状 态一、概述11.电动状态（电动机运行时的基本工作状态）特点：转矩T与转速n方向相同，T为拖动转矩 ；输入电能，输出机械能（Ia 与Ea 方向相反）；机械特性在直角坐标的第一、 三象 限2.制动状态特点：转矩T与转速n方向相反， T为制动性阻 转矩；Ia 与Ea 方向相同，机械能转化为电能， 该电能消耗在电阻上，或回馈电网；机械特性在直角坐标的第二、四象限复习前一堂课的起动（列出运动方程） ： 23.制动作用（目的）：它可以维持恒速运动（对位能性恒转矩负载），如起重 类机械等速下放重物列车等速下坡等也可以用于使拖动系统减速或停车4.制动定义（原理）： 指通过某种方法产生一个与拖动系统转向相反的阻转矩以 阻止系统运动的过程实现制动的方法？3制动的需求因素分析直流电机正常工作时，出现制动状态情况分析如下： (1)要求停车切断电枢电源，自由停车，或小容量电机切断电源，机械抱闸 ，帮助停车 (2) 降速过程中：在降压调速幅度比较大时，降速过程中要经过制动状态3) 提升机构下放重物提升机构下放重物时，电动机要处于制动状态。
(4) 反转电动机从正转变为反转，首先要制动停车，然后才能反向起动4二、制动方法（广义）• 1）自由停车法：• 2）机械制动法（即刹车）• 3）电气制动• 是使电动机变发电机将系统的机械能或位 能负载的位能转变为电能，消耗在电枢电 路的总电阻或回馈电网 • ------------重点内容5三、直流电动机的电气制动A、能耗制动定义（方法）:能耗制动是指将机械轴上的动能或势能转换而来的电能通过电 枢回路的外串电阻发热消耗的一种制动方式67能耗制动 电动状态能耗制动1)电路图2)制动操作：切除电源，同时在电枢回路中串入电阻Rz3)过程分析开始制动时，由于惯性，n的方向不变 Ea方向不变 U=0Ia反向（由Ea产生），而磁通方向不变 T反向，使T与n方向相反制动4)特点： U=0,R=Ra+RZ思考：电阻Rz的作用？电阻阻 值对系统的影响？85）能耗制动时的机械特性为：电动机状态工 作点 制动瞬间 工作点制动过程 工作段电动机拖动反抗性 负载，电机停转若电动机 带位能性 负载,稳定 工作点可见，能耗制动时的机械特性是一条经过原点、位于第二、 四象限的直线9如果按最大制动电流不超 倍来选择 则≥≥6）参数计算：（电阻Rz）能耗制动过程中，起始制动转矩的大小与外接制动电阻Rz的大小有关。
外接制动电阻越大，制动转矩越小，制动过程越缓慢，但电机不易过热； 反之外接电阻越小，则制动转矩越大，制动过程越快 但制动电阻的最小值受到电动机过载能力的限制，因此在能 耗制动过程中， 应将制动瞬间的电流 （即最大制动电流Imax） 限制在允许的范围内， 即应按下式选择电阻T1T2Tn10电动机带位能负载时 的能耗制动电路图电动机的运行点从 A→B→O，其中B→O是能 耗制动过程（与拖动反抗 性负载时完全一样） 在O点（T =0，n=0）时， 停止提升 此时如果不采用其他办法 停车，则系统将在位能性 负载转矩Tz作用下开始反 转（即下放重物），系统 进入四象限7)若他励直流电动机拖动恒转矩位能性负载原运行于电动状态的A点 ，以转速nA提升重物现 采用能耗制动，如右图.118）能耗制动的能量关系制动运行时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将 生产机械储存的动能转换成电能，消耗在电阻上，直到电机停 止转动9) 能耗制动的应用既优缺点 Ø 能耗制动的线路简单、经济、安全； Ø 用于反抗性负载可实现准确停车； Ø 用于位能性负载，可下放重物。
Ø 但在制动过程中，随着转速的下降，制动转矩随之减小， 制动效果变差，为使电机更快停车，可在转速降到一定程度时 ，切除一部分电阻，使制动转矩增大，从而加强制动作用 12电动机带位能负载时 的能耗制动电路图（一）转速反向的反接制动 转速反向的反接制动特性方程式为 电枢电路的电压平衡方程式变为 他励直流电动机拖动位能性负载，如起重机下放重物时，若在电 枢回路串入大电阻，致使电磁转矩小于负载转矩，这样电机将被 制动减速，并被负载反拖进入第Ⅳ象限运行特点： 较大，使U,Ea>U,电流方向改变，电能从电动机电流方向改变，电能从电动机 回馈到电源回馈到电源在电力机车下坡时，由于重力作用使得电动机转速高于原来的空载转速，在电力机车下坡时，由于重力作用使得电动机转速高于原来的空载转速，EaEa增大，增大， 超过超过U U以后，电流也会反向，进入正向回馈制动状态以后，电流也会反向，进入正向回馈制动状态3.3.4 3.3.4 回馈制动回馈制动3-3-22223. 3.反向回馈制动反向回馈制动他励电动机拖动位能性恒转矩负载运行他励电动机拖动位能性恒转矩负载运行 • •反接电源电压并给电枢支路串入限流电阻。
工作反接电源电压并给电枢支路串入限流电阻工作 点将会稳定在第点将会稳定在第iviv象限在D D点，电动机的转速高点，电动机的转速高 于理想空载转速，于理想空载转速，Ea>UEa>U，电流流向电源，属于反，电流流向电源，属于反 向回馈制动向回馈制动 • •反向回馈制动常用于高速下放重物时限制电机转反向回馈制动常用于高速下放重物时限制电机转 速 • •为了限制高速下放速度，一般在回魁制动时，将为了限制高速下放速度，一般在回魁制动时，将 电枢回路串联的电阻切除电枢回路串联的电阻切除。