华中科技大学：《机电传动控制》课程教学资源（PPT课件）第三章 直流电机的工作原理及特性（3.5）直流他励电动机的制动特性

3.5直流他励电动机的制动特性 1.制动与启动 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 的一种运动状态; 制动:电动机脱离电网则是使电动机速度是从某一稳定转速开 始减速到停止或是限制位能负载下降速度的一种运转状态。 2.制动与自然停车 1)自然停车:电动机脱离电网,靠很小的摩擦阻转矩消耗机 械能使转速慢慢下隆,直到转速为零而停车。这种停车过程需时较 长,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,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 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

3．5 直流他励电动机的制动特性 1．制动与启动 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 的一种运动状态； 制动：电动机脱离电网则是使电动机速度是从某一稳定转速开 始减速到停止或是限制位能负载下降速度的一种运转状态。 2. 制动与自然停车 1）自然停车：电动机脱离电网，靠很小的摩擦阻转矩消耗机 械能使转速慢慢下降，直到转速为零而停车。这种停车过程需时较 长，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，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 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 TM-TL=O, 1)电动状态: TM为拖动转矩 T为阻转矩 电动机的作用是将 电能转换机械能。故称 这种状态为电动状态。 2)制动状态: (-TL=0, TM为阻转矩 T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 工作状态为制动状态

3. 电动机的两种工作状态 1) 电动状态： TM −TL= 0， TM 为拖动转矩 TL 为阻转矩 电动机的作用是将 电能转换机械能。故称 这种状态为电动状态。 2）制动状态： −TM − (−TL) = 0， TM 为阻转矩 TL 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 工作状态为制动状态

4.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; 2)限制位能负载的下降速度

4. 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； 2）限制位能负载的下降速度

反接制动 反接制动具有如下特点: 1)电动机的外加电枢电压U与感应电动势E的方向在外界的作 用下由相反变为相同; 2)电动机的输出转矩TM与转速m的方向相反。 在反接制动中,把改变电枢电压U的方向所产生的反接制动称 为电源反接制动;而把改变电枢电动势E的方向所产生的反接制动 称为倒拉反接制动

一、反接制动 反接制动具有如下特点： 1）电动机的外加电枢电压U与感应电动势E的方向在外界的作 用下由相反变为相同； 2）电动机的输出转矩TM与转速n的方向相反。 在反接制动中，把改变电枢电压U的方向所产生的反接制动称 为电源反接制动；而把改变电枢电动势E的方向所产生的反接制动 称为倒拉反接制动

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 KM a a rad EI(M Ro (+) 负载 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 n T Ke Kk g2

1．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。 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 T K K R K U n 2 e m a e  = −

KM a a rad EI(M ① Ro T f 负载 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 -U +r n KeK。Kn④ 其特性曲线分别如图(b)中的曲线1和曲线2所示

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 T K K R R K U n 2 e m a ad e  + − − = 其特性曲线分别如图（b）中的曲线1和曲线2所示

KM a a rad EI(M ① Ro T f 负载 a点:当电动机稳速运行在第一象限中特性曲线1的a点时: n>0,Tm>0电动 bc段:n>0,Tn>0反接制动状态

a点：当电动机稳速运行在第一象限中特性曲线1的a点时： b—c段： n>0，Tm>0——反接制动状态。 n>0，Tm>0——电动

KM a a rad EI(M ① Ro T f 负载 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 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 申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 的场合以及要求经常正反转的机械上

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 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 的场合以及要求经常正反转的机械上

2.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2所示。 T 2 EI(M o Tst h R wdI R Ra rasra<ruds 现电动机驱动位能负载转矩,机械特性如图(b)中的曲线3所 小

2．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2所示。 现电动机驱动位能负载转矩，机械特性如图（b）中的曲线3所 示

Rod l U E T Rost Ran ad5 Rodisranxs rodi a点:重物匀速上升。Tm>0,m>0,电动机工作在电动状态。 d段:Tm>0,m>0,电动机工作在电动状态。 由于电动机的输出转矩小于负载转矩,转速沿着曲线2下降

a点：重物匀速上升。Tm>0，n>0，电动机工作在电动状态。 c—d段：Tm >0，n>0，电动机工作在电动状态。 由于电动机的输出转矩小于负载转矩，转速沿着曲线2下降