直流电动机的电磁制动1.0

机械特性曲线1，V 机械特性曲线1
= VT；
；
1 2
特性1→2 1→2， ★ 当U↓→U2时，特性1→2， 则b点：
U = U2
n A = n B > n 01 。
E A = E B > U 2即U 2 = E B + I B Ra ∴ IB = U 2 − EB < 0 ∴τ < 0 Ra
制动方程： 制动方程：
能耗制动特点: 能耗制动特点:
(1)制动时把系统存储的动能，或位能性负载的位能 制动时把系统存储的动能， 制动时把系统存储的动能 转变成电能， 转变成电能，消耗在电枢电路的总电阻上 I2(Ra+Rc)； ； (2)制动时可减少 ，以增大制动转矩τ ，即多级 制动时可减少Rc， 制动时可减少 能耗制动; 能耗制动; (3) 当n=0 时τ =0 ,可实现准确停车。 可实现准确停车。
VT Ra + Rc n=− − τ 2 Kφ ( Kφ )
-TL对应反抗性负载
反接制动
反接制动功率流程图： 反接制动功率流程图：
P = U N Ia 1
PM = TΩ = Ea I a
P2
I ( Ra + Rc )
2 a
p0
从电网吸收的电能和轴上输入的机械能几乎都 ： 消耗在电枢回路的电阻上。 消耗在电枢回路的电阻上。
电气工程学院
E a > VT
VT I a < 0 ，
电机进入发电状态，电磁转矩起制动作用， 电机进入发电状态，电磁转矩起制动作用，限制转 发电状态 制动作用 速上升， 机械能转换为电能， 回馈到电网 到电网。 速上升， 机械能转换为电能， 回馈到电网。
回馈制动
降低电源电压： 降低电源电压：
★ 降压时，初运行于a点 降压时，初运行于a
其中今天要讨论的电磁制动 其中今天要讨论的电磁制动有三种方法： 电磁制动有三种方法： 能耗制动、反接制动、回馈制动。 能耗制动、反接制动、回馈制动。
电气工程学院
能耗制动
一、能耗制动
能耗制动过程
制动
c c
U=0 且电阻串入电枢回路
能耗制动
能耗制动的方程： 能耗制动的方程：
能耗制动时， 能耗制动时， T= 0,Φ = ΦN , 有： , K φω I =− <0 EA + IR = 0 ⇒ Kφω + I ( Ra + Rc ) = 0
联
Hale Waihona Puke 系（1）当端电压降到 的时候的回馈制动，相 当端电压降到0的时候的回馈制动， 的时候的回馈制动 当于电枢回路电阻为Ra时的能耗制动。 当于电枢回路电阻为 时的能耗制动。 时的能耗制动 （2）反接制动带位能负载，在反向启动达到 反接制动带位能负载 带位能负载， 反向理想空载转速后进入回馈制动 回馈制动。 反向理想空载转速后进入回馈制动。
能耗制动
功率流程图： 功率流程图：
I ( Ra + Rc )
2 a
p0
P 2
| PM |
将降速过程中释放的机械能（动能） 将降速过程中释放的机械能（动能）作为电动机 的输入功率，大部分通过电磁作用转变为电功率， 的输入功率，大部分通过电磁作用转变为电功率，消耗在 电枢回路电阻上 电枢回路电阻上。
能耗制动
反接制动
二、反接制动
不变， 保持励磁电流 If 不变， 将电源电压反极性，同时电枢 将电源电压反极性， 回路串入制动电阻Rc。 回路串入制动电阻 。
V = −VT R = Ra + Rc
反接制动
反接制动方程： 反接制动方程：
已知反接制动： = 已知反接制动：V=
-V
T
, Φ = ΦN
, R=Ra＋Rc
− VT = Ea + I a R = Kφω + I a ( Ra + Rc )
− VT − Ea | VT | + | Ea | Ia = =− <0 Ra + Rc Ra + Rc
反向， 不变 不变， 与 反向 反向， 即：τ反向，n不变，则τ与n反向，阻转矩 反向
反接制动
反接制动的机械方程： 反接制动的机械方程：
一、直流电动机有两种运行状态
电动运行状态 制动运行状态 制动
拖
制
τ
n 动
τ
n 动
电气工程学院
从机械特性看两种运动形态： 从机械特性看两种运动形态：
n
制动 Ⅱ Ⅲ 电动 Ⅰ
电动
τ
Ⅳ 制动
电气工程学院
三、制动方法有 二 制动的目的
使电力拖动系统停车；使拖动系统转速降低； 自由停车，机械制动，电磁制动， 自由停车，机械制动，电磁制动， 对位能负载，用制动获得稳定的下降速度。
反接制动
反接制动的特点： 反接制动的特点：
（1）制动效果显著，可以很快使机组停机。 制动效果显著，可以很快使机组停机。
需要加入足够的电阻， 限制电枢电流； （2） 需要加入足够的电阻， 限制电枢电流；
回馈制动
三、回馈制动
当转速高于某一数值时，电枢电动势大于端电 当转速高于某一数值时，电枢电动势大于端电 大于 压，
∴τ反向 ⋅ n不变
VT Ra ω= − τ (τ < 0) Kφ (Kφ ) 2
回馈制动
功率流程图： 功率流程图：
I Ra
2 a
p0
PM =| Ea I a |
P2 =| T2Ω |
P1 =| VI a |
回馈制动过程中，有功功率VIa回馈电网； 回馈制动过程中，有功功率VIa回馈电网； VIa回馈电网 从电能消耗看， 回馈制动是最经济的一种制动方式。 从电能消耗看， 回馈制动是最经济的一种制动方式。
V
R a + Rc
机械特性为： 机械特性为：
Ra + Rc ω =− τ 2 （ K φ）
反向→ 即 Ia反向→τ反向 n不变 则由电动转向制动 不变
能耗制动
能耗制动的曲线： 能耗制动的曲线：
Ra + Rc ω=− τ 2 （Kφ）
BO为能耗制动曲线， 为能耗制动曲线， 为能耗制动曲线 通过原点的一条曲线且 在第二象限。 在第二象限。