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1、35 直流他励电动机的制动特性直流他励电动机的制动特性 1制动与启动制动与启动 启动：施电于电动机使电动机速度启动：施电于电动机使电动机速度从静止加速到某一稳定转速从静止加速到某一稳定转速的一种运动状态；的一种运动状态； 制制动动：电电动动机机脱脱离离电电网网则则是是使使电电动动机机速速度度是是从从某某一一稳稳定定转转速速开开始减速到停止始减速到停止或是或是限制位能负载下降速度限制位能负载下降速度的一种运转状态。的一种运转状态。 2. . 制动与自然停车制动与自然停车 1）自自然然停停车车：电电动动机机脱脱离离电电网网，靠靠很很小小的的摩摩擦擦阻阻转转矩矩消消耗耗机机械械能能使使转转速速慢慢慢
2、慢下下降降，直直到到转转速速为为零零而而停停车车。这这种种停停车车过过程程需需时时较较长长，不能满足生产机械快速停车的要求；不能满足生产机械快速停车的要求； 2）制动：电动机脱离电网，）制动：电动机脱离电网，外加阻力转矩使电动机迅速停车外加阻力转矩使电动机迅速停车。为了提高生产效率，保证产品质量，需要加快停车过程，实现准确为了提高生产效率，保证产品质量，需要加快停车过程，实现准确停车等，要求电动机运行在制动状态，常简称为电动机的制动。停车等，要求电动机运行在制动状态，常简称为电动机的制动。3. . 电动机的两种工作状态电动机的两种工作状态 1) 电动状态：电动状态： 为拖动转矩为拖动转矩 为阻
3、转矩为阻转矩 电动机的作用是将电动机的作用是将电能转换机械能。故称电能转换机械能。故称这种状态为这种状态为电动状态电动状态。 2）制动状态：）制动状态：为阻转矩为阻转矩 为拖动转矩为拖动转矩 电动机的作用是吸收或消耗重物的机械能。故称电动机的这种电动机的作用是吸收或消耗重物的机械能。故称电动机的这种工作状态为工作状态为制动状态制动状态。4. . 电动机工作在制动状态下的两种情况电动机工作在制动状态下的两种情况 1）使转速迅速减速到停止；）使转速迅速减速到停止； 2）限制位能负载的下降速度。）限制位能负载的下降速度。 一、反接制动一、反接制动 反接制动具有如下特点：反接制动具有如下特点： 1）电
4、动机的外加电枢电压）电动机的外加电枢电压U与感应电动势与感应电动势E的方向在外界的作的方向在外界的作用下由相反变为相同；用下由相反变为相同； 2）电动机的输出转矩）电动机的输出转矩TM与转速与转速n的方向相反。的方向相反。 在反接制动中，把在反接制动中，把改变电枢电压改变电枢电压U的方向的方向所产生的反接制动称所产生的反接制动称为为电源反接制动电源反接制动；而把；而把改变电枢电动势改变电枢电动势E的方向的方向所产生的反接制动所产生的反接制动称为称为倒拉反接制动倒拉反接制动。 1电源反接制动电源反接制动 设电动机外加电枢电压的参考方向为图中所示。设电动机外加电枢电压的参考方向为图中所示。 当电压
5、的实际方向与参考方向相同时，电动机的机械特性为当电压的实际方向与参考方向相同时，电动机的机械特性为 当电压的实际方向与参考方向相相反时，电动机的机械特性为当电压的实际方向与参考方向相相反时，电动机的机械特性为 其特性曲线分别如图（其特性曲线分别如图（b）中的曲线中的曲线1和曲线和曲线2所示。所示。 a点点：当电动机稳速运行在第一象限中特性曲线：当电动机稳速运行在第一象限中特性曲线1的的a点时：点时： bc段：段： n0，Tm0反接制动状态。反接制动状态。n0，Tm0电动电动 注意注意:由于在反接制动期间，电枢感应电动势和电源电压是串由于在反接制动期间，电枢感应电动势和电源电压是串联相加的，因此
6、，为了限制电枢电流联相加的，因此，为了限制电枢电流 ，电动机的电枢电路中必须串，电动机的电枢电路中必须串接足够大的限流电阻。接足够大的限流电阻。 电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速、停车和反向电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速、停车和反向的场合以及要求经常正反转的机械上。的场合以及要求经常正反转的机械上。 2倒拉反接制动倒拉反接制动 电动机固有机械特性和电枢回路串接电阻和曲线电动机固有机械特性和电枢回路串接电阻和曲线2所示。所示。 现电动机驱动位能负载转矩，机械特性如图（现电动机驱动位能负载转矩，机械特性如图（b）中的曲线中的曲线3所所示。示。 a点点：重物匀速上升。：重物匀速
7、上升。 Tm0，n0，电动机工作在电动状态电动机工作在电动状态。 cd段段：Tm0，n0，电动机工作在，电动机工作在电动状态电动状态。 由于电动机的输出转矩小于负载转矩，转速沿着曲线由于电动机的输出转矩小于负载转矩，转速沿着曲线2下降。下降。 db段段：当当转转速速下下降降到到0时时，由由于于电电动动机机的的输输出出转转矩矩TM仍仍然然小小于于负负载载转转矩矩TL，所所以以，在在位位能能负负载载的的作作用用下下，电电动动机机反反向向启启动动，直直到平衡点到平衡点d而稳定运行。电动机匀速下放重物。而稳定运行。电动机匀速下放重物。 电动机在电动机在cd段：段： Tm0，nTr ，前进时速度前进时速
8、度n 为正。为正。 电电车车由由直直流流电电动动机机拖拖动动，机械特性如图所示：机械特性如图所示： 匀匀速速走走平平路路时时（a点点）：输输出出转转矩矩TM用用来来克克服服负负载载转转矩矩Tr 。 在在an0段：段：TM与与n的方向相同，故为电动状态。的方向相同，故为电动状态。 在在n0b段段：TM与与n的的方方向向相相反反，且且工工作作速速度度大大于于理理想想空空载载转转速速，故电动机工作在反馈制动状态。故电动机工作在反馈制动状态。2电枢电压突然下降时的反馈制动电枢电压突然下降时的反馈制动 设设当当电电动动机机的的电电枢枢外外加加电电压压为为U1和和U2，且且 U1U2时时的的机机械械特特性
9、性如图所示：如图所示： 若若电电动动机机工工作作在在A点点时时将将电电枢枢电电压压突突然然降降低低为为U2，电电动动机机的的机机械械特特性性变变为为曲曲线线2，由由于于机机械械惯惯性性，工工作作点点由由A转转换换到到B点点。此此时时-TM-TL0 ，电电动动机机的的转转速速在在TM、TL的的共共同同的的作作用用下下沿沿着着曲曲线线2下下降降直直到到新新的平衡点的平衡点D。 在在BC段段，转转速速n与与转转矩矩TM的的方方向向相相反反，运运行行速速度度大大于于空空载载转转速速n02，故为故为反馈制动状态。反馈制动状态。三、能耗制动三、能耗制动 电阻越小，产生的反向电流越大，制动越快。电阻越小，产生的反向电流越大，制动越快。 当切断电源接入电阻后，工作点由当切断电源接入电阻后，工作点由a点转到点转到b点。点。 bo段：段：Tm0，能耗制动。，能耗制动。
