直流电机辅导讲义

1、第1212章直流电机12-1直流电机的基本原理与结构1 1 . .直流电动机的基本工作原理图 12.1.112.1.1 直流电机工作模型我们首先分析一个简单的物理模型，图 12.1.1,12.1.1,其中 N.SN.S 是一对磁铁，它可以是永久磁铁，也可以为电磁铁，所谓电磁铁就是在磁极铁心上绕上励磁线圈且通入直流电，便产生固定的极性。两极间装一转动的线圈，当线圈 abcdabcd 中通入直流电流，此时载流导体在磁场受到力的作用，根据电磁力定律， 力的大小为 f=Blif=Bli, ,方向由左手定则判断。 在力的作用下使线圈按逆时针方向旋转， 当线圈转过 180180 度后，所产生的电磁转矩变成

2、顺时针方向了，所以这种物理模型不能作连续运转。要使电枢受到一个方向不变的电磁转距，关键在于旋转过程中应保持每极下导体中电流的方向不变，即流过线圈中的电流方向及时的加以变换，即进行所谓“换向”，为此必须增加换向器装置。换向器由互相绝缘的换向片构成，装在轴上与电枢一同旋转，换向器又与两个固定不动的电刷 B BB B2相接触，这样当直流电压加于电刷时，换向器的作用使外电路的直流电流改为线圈内的交变电流，这种换向作用称为逆变，以保证每极下导体中所流过的电流方向不变，从而使电机连续的旋转，这就是直流电动机的工作原理。2 2 . .直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电势靠换

3、向器的作用，从电刷端引出。如上图 12.1.112.1.1 所示模型中，电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢按逆时针方向旋转，根据电磁感应定律导体 abab 和 cdcd 分别切割不同极下的磁力线而感应电势 e=Blve=Blv, ,方向由右手定则判定。整个线圈的电势.E.Ead=2Blv=2Blv, ,当电枢逆时针转过 180180 度时，线圈边中电势反向，随着电枢的旋转线圈中感应出交变电势。由于换向器的作用，在电刷两端的电势却为直流电势。电刷 B1B1 通过换向片所引出的电势始终是切割 N N 极磁力线的线圈中的电势，因此 B1B1 始终是正极性，同理 B2B2 始终是负极性。所以电刷端引

4、出方向不变，但大小变换的脉振电势，这就是直流发电机的工作原理。其中换向器的作用为整流，又叫机械整流子。3 3 . .直流电机的基本结构电机是由两大部分组成：静止部分一定子，旋转部分一转子。（1 1）直流电机的静止部分（定子）1 1）主磁极主磁级的作用是建立主磁场。主磁极由主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组组成。铁心是由 1 11.5mm1.5mm 厚的钢板冲片叠压紧固而成。极靴的作用是使主磁通在过气隙时分布的更合2 2）机座其作用一是作为磁路的一部分，二是固定主极，换向极和端盖。通常是用铸钢或厚钢板焊成，机座中有磁通通过的部分称为磁轲。3 3）换向极换向极装在两极之间。其作用是用来改善换向，也是

5、由铁心和绕组组成，换向极绕组与电枢绕组串联。4 4）电刷装置电刷装置是电枢电路的引入（或引出）装置，通过它可以把电机旋转部分的电流引出到静止的电路里，它与换向器配合才能使电机获得直流电机的效果。（2 2）直流电机的转动部分1 1）电枢铁心电枢铁心即是主磁路的组成部分，又是电枢部分绕组的支撑部件。为减少电枢铁心内的涡流损耗，铁心一般采用 0.5mm0.5mm 厚的硅钢片叠压而成。2 2）电枢绕组.电枢绕组叠放在电枢铁心的槽内，是由按一定规律联接的线圈组成。它是直流电机的电路部分。上、下层之间及线圈与铁心之间都要有绝缘，槽口处用槽楔压紧。3 3）换向器换向器是直流电机的重要部件，在发电机中可将电枢

6、绕组中交变的电流转换成电刷上的直流，起整流作用，而在直流电动机中将电刷上的直流变为电枢绕组内的交流，即起逆变作用。换向器由许多换向片组成，片间用云母绝缘，电枢绕组的每个线圈的两端分别接到两个换向片上。V形泰商云母环理并且固定励磁绕组。i i机座图 2.1.22.1.2 直流电机的结构12-2直流电机的励磁方式与分类直流电机按能量的来源分为直流电动机与直流发电机两大类。假如按励磁绕组的供电方式又分为他励、并励、串联、复励四大类(见图 12.2.1)12.2.1)。图 12.2.112.2.1 直流电机的励磁方式1 1 . .直流电机的励磁方式我们知道直流电机的磁场，可以由永久磁场产生，也可以由励

7、磁绕组产生。前者为永久磁场后者为电磁场。一般来讲永久磁铁的磁场较弱，所以现在绝大多数直流电机的主磁场都是由励磁绕组通以直流励磁电流产生的，我们称这种磁场为直流电机的主磁场，有时也称为励磁磁场。励磁绕组的供电方式称为励磁方式。直流电机的运行性能因励磁方式的不同而不同，按照励磁方式的不同，直流电机分他励和自励，具体又分四大类：(1)(1)他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源供电的直流电机。电枢电流等于负载电流：Ia=IIa=I(2)(2)并励直流电机励磁绕组与电枢绕组并联后加同一电压对发电机：Ia=I+IIa=I+If对于电动机：I=Ia+II=Ia+If(3)(3)串联直流

8、电机励磁绕组与电枢绕组串联电流关系：I=Ia=II=Ia=If(4)(4)复励直流电机具有两个励磁绕组，一个与电枢并联，一个与电枢绕组串联。电枢与并联绕组并联后再与串励磁绕组串联称短复励。电枢与串联绕组串联后再与并励磁绕组并联称长复励。若串励绕组与并励绕组产生的磁势方向相同为积复励，相反为差复励。2 2 . .直流电机的空载磁场空载磁场是在无载情况下(电枢电流一般为零)，励磁绕组中通入电流后由励磁磁动势单独建立的磁场。空载时主磁场的磁通分两部分，即主磁通和漏磁通。由于磁极极靴宽度总是小于极距，在极靴下气隙较小，所以极靴下沿电枢表面主磁场较强，极靴以外，气隙加大，主磁场明显削弱，在两极间的几何中

9、性线处磁密为零。气隙磁场磁密分布波形为一礼帽形，如图 12.2.212.2.2 所示：图 12.2.212.2.2 空载磁场的磁密分布(1)(1)直流电机的空载磁路直流电机的磁路在电机磁路中具有典型性，理解其分析和计算的方法，对电机的分析、设计是十分重要的。直流电机的空载磁场指励磁绕组中通过励磁电流时建立的磁场。其磁通分为主磁通和漏磁通：主磁通：从主极过气隙到转子，因气隙小，磁导大。所以磁通很大。漏磁通：仅较链励磁绕组本身，由空气闭合，不进入电枢铁心。因气隙大。磁导小。所以其值很小。(2)(2)空载磁路计算按直流磁路计算的第一类问题进行计算。根据材料的截面积的不同，再由各段磁路 A A 和.一

10、*的计算各段Bi=o最后可得到整个闭和磁路所需的磁动势:AinFoHL=2H2HJHL2HmimH1k1计算表明：气隙和电枢齿这两部分磁压降之和占整个空载磁动势的 85%85%以上。(3)(3)直流电机的磁化曲线分别计算不同的磁通时所需的励磁磁动势。可得到直流电机的磁化曲线。磁化曲线体现了电机磁路的非线性。(3)(3)直流电机负载时的磁场负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。如果电枢磁动势有交轴和直轴分空载时的气隙磁场仅由主磁极上的励磁磁势所建立。当电机带上负载后，电枢绕组中流过电流，从而产生了电枢磁动势。因此负载时电机中的气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。电枢磁动势的出现使

11、气隙磁场发生畸变,的转换。下面对电枢磁动势进行研究：首先看一下电枢磁场的分布情况，为简单计，绕组为整距，电刷放在几何中性线上。在一极下元件中电枢电流的方向相同，根据右手螺旋法则确定了电枢磁场磁力线的方向如左图所示：当电刷放在几何中性线上时，电枢磁动势的轴线与主极轴线正交，固称为交轴电枢磁动势。与主极轴线正交的轴称为交轴，重合的轴称为直轴。一个元件时，磁势波形为一个矩形波，三个元件时其磁势波形为三个矩形波的叠加成为一个三个阶梯的阶梯波，若元件再增多，则其波形为多个阶梯组成的阶梯波，其波形近似为一三角波 f fa(x),(x),如上图所示。设主极中心取为原点 O,O,取一经过距原点+X+X 及-X

12、-X 的闭合回路，设 Z Za为电枢绕组总导体数，D D 为电枢直径，根据安培环路定律，此回路所含的安培导体数为：12XZifa(x)=2(“Di”(一AZaiaA=aa电枢表面单位长度上的安培导体数称为电负荷。二D在几何中性线处，即X=三处，交轴电枢磁势达到最大值：Faq=A-2aq2(4)(4)电枢反应并产生电磁转矩，实现了机电能量2XZaiaaa在 X X 处气隙的磁势为几何中性线下面分析电枢磁势波形，首先从一个元件入手，将右图从几何中性线处切开拉直。图 12.2.412.2.4 电枢磁场的分布量，则电枢反应就相应的称为交轴电枢反应或直轴电枢反应。1)1)交轴电枢反应当电刷放在几何中性线

13、上时，由电枢磁势波(三角波)可的电枢磁密的分布波形ba(x)=N=N0f必=卜0H6(x)为气隙长度，入为空气导磁系数=4=4 兀 X10X10-7(x)有上确定波形为马鞍形(如上图中 b ba(x)(x)所示)女士中山畋格利 r.塞门欣竹场用闰图 12.2.512.2.5 电枢反应对直流发电机为例进行具体分析，得出三点结论：气隙磁场发生畸变去磁作用呈几何中线与物理中线不重和2)2)直轴电枢反应若电刷不在几何中性线上，除交轴电枢磁动势外，还有直轴电枢磁动势，若为发电机电刷顺电枢旋转方向移 3 3 角，直轴电枢反应是去磁的；若发电机电刷逆电枢旋转方向移 3 3 角,直轴电枢反应是增磁的。电动机情

14、况与发电机正好相反。12-3直流电机感应电动势和电磁转矩的计算1 1 . .电枢绕组的感应电动势直流电机无论作为发电机还是作为电动机运行，电枢绕组中都感应电动势，该感应电势指一条支路的电势(即电刷间的电势)，简称电枢电势。计算方法是首先推出每根导体的电势，则一条支路中各串联导体的电动势的代数和即为电枢电势。设电枢导体有效长度为 L,L,导体切割气隙磁场的速度为 V,V,则每根导体的感应电势为:ex=bxLVbaba 为导体所在处的气隙磁密，设电枢总导体数为 Z Za,支路数为 2a,2a,则每条支路串联导体数为Za,则支路电势为：Ea2a互不相同。为简单计引入气隙平均磁密 B Bav,它等于电

15、枢表面各点气隙将上式带入 E Ea整理得Za.Ea=LV一Bav2acnn=2p.60不计饱和时，户与励磁电流 I If成正比，即e=Kf1f2 2 . .直流电机的电磁转矩当电枢内有电流时，载流导体与气隙磁场相互作用产生电磁转矩。电磁转矩的计算方法为：首先算出一个导体的电磁转矩，再计算一个极下所有导体的电磁转矩，最后乘以 2P2P 就得到整个电枢产生的电磁转矩。设电枢表面任一点的气隙磁密为 bsbsx, ,该处导体中流过的电流为 i ia有效长度为 L,L,电枢直径为 D,D,则作用与该处载流导体上的电磁转矩为：Z2a各导体所处位置的磁密的平均值Bav1Z2aZ=bXZ Za12a（一极下各

16、导体磁密之和，再除导体数得平均磁密）60(2二R=2p.)EanZa2P访云BavpZapZa,n(BavL)n60a60aCe_pZa60a电势常数pZa巳=而“Kf1f=560cKfIf60Ce百,Gaf1门Gaf60CeKf当磁路饱和时，E Ea与中、n n 成正比；当磁路不饱和时，E Ea与 I If、n n 成正比TC=bLia,由于一极下导体数为2互，则作用于一极下导体的转矩为:2pTpZaZa，2pDD、2pbxLia=LiabxBavZ12p1b、X1TpZar.D27Bav1a2作用于整个电枢上的转矩为：,Te=2pTp=ZaBavLia2因为nD=2pie=BavLE支路电

17、流ia=L-2a,Te=Za（L）（兽）：（见）=里Ia=CTIaL2a二2二2二a二2二a=如 I Ia单位为安（A A）, ,单位为韦（WbWb）, ,则 T Te为牛米（NmNm）-60_CT=Ce=9.55Ce不计饱和时，与励磁电流If成正比，即e=KfIf-60c-.Te=CTK/fIa=CeKfIfIa=GafIfIa2二当磁路饱和时，T Te与中、I Ia成正比；当磁路不饱和时，T Te与 I If、I Ia成正比将 E Ea两端同乘 I Ia得：EaIa=GafIfCIa=Te。电磁功率守恒上式表明无论是电动机还是发电机，在能量转换过程中电功率变为机械功率或机械功率变为电功率的

18、这部分功率为EaIa或丁。，由于能量不灭，所以功率是守恒的。12-4直流电机的运行原理直流电机的运行情况可由基本方程式进行分析。1 1 . .直流电机的电路基本方程式转矩常数壮）发电机 2 电动机图 12.4.112.4.1 直流电机的电路因为I=Ia对励磁回路：Uf=UUf=IfRf对电枢回路：电动机U=Ea+Iara+2AUS=Ea+IaRa发电机Ea=UIaa2US=UIaRa式中 rara：电枢绕组电阻，2AUS：正、负一对电刷上的接触电压降，RaRa：电枢回路总电阻，包括电枢绕组电阻和电刷接触电阻，RfRf：励磁绕组电阻。2 2 . .直流电机的转矩平衡方程(1)(1)直流发电机原动

19、机以 T T1的转矩拖动转子沿逆时针方向旋转，则 E Ea、I Ia、T Te的方向如图所示，T Te的方向与 T T1相反，为制动性质的转距，T Te为拖动转距。则：T1=Te+R养=Te+T0其物理意义为：当电机作为发电机运行时，拖动转距 T T1与发电机内部产生的制动性质转矩T Te和电机本身的机械阻力转矩 T T0相平衡。(2)(2)直流电动机电动机中电枢电流与运动电势方向相反。T Te为驱动转矩，所以Te=丁2+ToT2:轴上输出转矩其物理意义为：拖动性质的转矩 T Te与制动性质的负载转矩T2及电机本身的机械阻力转距相平衡。3 3 . .电磁功率及功率方程电磁功率采用电动机惯例励磁

20、绕组输入的功率为：Pf=UfIf=IfRfIf=I：Rf这部分功率全部边为励磁绕组内的电阻损耗。电枢绕组输入的功率为：UIa=Ia(EaTaRa)=EaIa-I：Ra由两部分组成：1)电枢回路铜损耗I：Ra a2)2)电磁功率EaIa前已证明：EaIa=Te=Pe对于电动机，EaIa为电枢绕组中运动电势所吸收的电功率，Tq为电磁转矩对机械负载所作的机械功率，由于能量守恒，两者相等。是机械功率转换为电功率。所以无论是电动机还是发电机，P是能量转换过程中的转换功率，能量转换发生在电枢电路和机械系统之间，而Pe的大小与If的大小(即耦合磁场的强弱)有关。卜图为直流电机内能量转换图:P:：杂散损耗，由

21、于电枢有齿槽的存在产生的损耗，难于精确计算，国标规定有补偿绕组的按 1%1%PN,无补偿绕组的 0.5%0.5%PN估算。并励发电机P=TJ】=(TeT。=TejTJ=PeP=PePFePjPe=EaIa=(UIaRa)Ia=UIaI；Ra=U(IIf)I；Ra图 12.4.212.4.2 直流电机内能量转换图(2)(2)功率方程以并励磁直流电机为例研究功率方程并励电动机:Pl=UI=U(IaIf)=UIaUIf=(Ea匹儿UfIf=EaIaI2RaUfIf=Pef%式中：Pl：输入功率Rua：电枢回路总铜耗Pcuf：励磁回路铜耗Pe=Te，(j2丁0)，丁2，FP2Po式中：P2=丁2。：为

22、电动机输出的机械功率R=PePcua-Pcuf=P2PPcuaRuf由上式可直观的画出功率流程图播入且功停加沟打融力专山发电+儿5 5 亩；H H111口力=UIUIfI2Ra=P2PcufPcuaP2=UI为发电机输出的电功率.P=PePFeP,j=BPcuaPcufPreRi4 4 . .并励直流发电机的自励和运行特性(1)(1)并励发电机的自励并励和复励都是一种自励发电机，即不需要外部电源供给励磁电流，这种自励发电机首先是在空载时建立电压，即所谓“自励”，然后再加负载，下面以并励为例研究其自励过程。1)1)自励过程图 12.4.4 并励发电机的自励电路励磁绕组是并联在电枢绕组两端，励磁电

23、流是由发电机本身提供。发电机由原动机拖动之额定转速，由于发电机磁路里总有一定的剩磁，当电枢旋转时，发电机电枢端点将有一个不大的剩磁电压 E Eor,E Eor同时加在励磁绕组两端，便有一个不大的励磁电流通过，从而产生一个不大的励磁磁场。如励磁绕组接法适当，可使励磁磁场的方向与电机剩磁方向相同，从而使电机的磁通和由它产生的端电压Uo=E=Cen增加。在此大一点的电压作用下，励磁电流又进一步加大，最终稳定在空载特性和励磁电阻线的交点 A,AA,A 点所对应的电压即为空载稳定电压。若调节励磁回路电阻，可调节空载电压稳定点。加大Rf,则励磁电阻线斜率加大，交点 A A 向原定移动。端点电压降低，当励磁

24、电阻线与空载特性相切时，没有固定交点，空载电压不稳定，当励磁电阻线的斜率大于空载特性斜率，交点为剩磁电压，则发电机不能自励。2)2)自励条件从上述发电机的自励过程可以看出，要使发电机能够自励，必须满足三个条件：电机必须有剩磁。如电机失磁，可用其他直流电源激励一次，以获剩磁。励磁绕组并到电枢绕组的极性必须正确。否则电枢电势不但不会增大反而会下降，如有这种现象，可将励磁绕组对调。励磁回路的电阻应小于临界电阻，即RfRcro否则与空载特性无交点，不能建立电压图 12.4.5 并励直流发电机的自励过程（2 2）并励发电机的运行特性与他励相同，也有外特性，调整特性和效率特性。调整特性和效率特性与他励十分

25、相近，仅说明其外特性。外特性：n=nN=CRf=常值U=f（I）的关系与他励外特性比较，并励的外特性有三个特点：同一附载电流下，端电压较低。外特性有“拐弯”现象。稳定短路电流小所以并励外特性比他励低。电压调整率一般在 20%20%左右。外特性“拐弯”现象的出现是因为：I=U,在磁路比较饱和的区域中，随RLRLJTITUIf由于磁路比较饱和，所以由于If的减少而引起 E Ea和 U U 的减少不大。即负载电阻减小，负载电流增大，一直到外特性“拐弯”点，该点电流称为临界电流约为（2323）INo o若RL进一步减小，U U 和If进一步减小，此时磁路饱和度降低（途中 A A/A A 段），If的稍

26、微减小，将引起 E Ea的很大下降，致使端电压 U U 下降的幅度大于RL减小的幅度。于是外特性出现“拐弯”现象，即RL减小时，U U 减小，负载电流反而下降。当稳态短路时（RL=0）,U=0,U=0,If=0,此时电枢绕组中的电流由剩磁电动势产生，IK=且，因Er不大，所以IK不大。R Ra12-5直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系，下边以他励和串励电机为例说明。1 1 . .他励电动机的机械特性他励电动机和并励电动机的特性一样，带动负载运行，归根结底就是向负载发出一定的转距，并使之得到一定的转速。TeTe 和 n n 是生产机械对电动机提出的两项要求

27、。在电机内部TeTe 和 n n 不是相互独立的，它们之间存在着确定的关系，这种关系称为机械特性。机械特性具有以下特点:Te=0寸，n=no=UN7称为理想空载转速Ce(4)(4)电枢反应的影响由U=EalaRa=CenRaCTU.n二CeRa八八/2Te(U,Rf=C)CeCT由于U=UN,Rf=C如不计磁饱和效应(忽略电枢反应影响)则e=C,他励电动机机械特性为一稍微下降的直线(1)(1)(2)(2)Tef时，n(3)(3) 特性为一斜率为RaCeCT2的向下倾斜的直线RaCeCT2所以为稍微下降的直线，这种特性称为硬特性。如考虑磁饱和，交轴电枢反应呈去磁作用，由公式RaCeCeCT2Te

28、可见4n机械特性的下降减小，或水平，或上翘。为避免上翘，采取一些措施，可加串励绕组，其磁势抵消电枢反应的去磁作用。2 2 . .固有机械特性与人为机械特性机械特性n=f(Tem)当取U=UN,Rf,Ra时，n=f(Tem)称为自然机械特性而当U、Rf、Ra+Rj时为某值，n=f(Tem)称为人为机械特性_U-IaRaRj_URaRjT=CT=C7T-CECT2(1)(1)电枢串电阻时的人为特性特点：(1)%不变，B变大；(2)治越大，特性越软。RaRST21emCeCT：N(3)(3)减弱励磁磁通时的人为特性特点：(1)弱磁，坨增大;(2)弱磁，B增大般有:UNn二-C力(2)(2)降低电枢电

29、压时的人为特性特点：1)1)n no 随 U U 变化。2)2)U U 不同，曲线是一组平行线。3 3 . .电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：(1)(1)必要条件：电动机的机械特性与负载的转矩特性有交点，即存在:或者说：在交点的转速以上存在:Tem-TL在交点的转速以下存在:em12-6直流电动机的起动、调速及制动方法1.直流电动机的启动直流电机接到电源后，转速从零达到稳定转速的过程称为启动过程，是一动态过程，情况较为复杂，仅介绍启动要求和启动方法。直流电动机启动的基本要求是：启动转距要大启动电流要限制在安全范围之内启动设备简单、经济、可靠U直流电机在启动时，n=0,.Ea=0Ia=,I

30、a可突增至额定电流的十多倍，Ra故此必须加以限制，在保证产生足够的启动转矩下，尽量减小启动电流，一般直流电动机瞬Tem二TL(2)(2)充分条件：在交点处满足于:dTemdndTdn时过载电流不得超过(1.5-2)1.5-2)IN。常用的启动方法有三种，分别介绍如下(1)(1)直接启动优点：操作简单，不需启动设备。缺点：冲击电流大，对电网电压影响较大，对电机存在机械冲击。只适用于小型电动机启动(2)(2)电枢回路串变阻器启动为限制启动电流，在启动时将启动电阻串入电枢回路，待转速上升后，再逐级将启动电阻切除。串入变阻器时的启动电流为只要Rst选择适当，能将启动电流限制在允许范围内，随 n n 的

31、上升可切除一段电阻。采用分段切除电阻，可使电机在启动过程中获较大加速，且加速均匀，缓和有害冲击。(3)降压启动开始启动时降低电压，则_工，并使1a限制在一定范围内。采用降压启动时，需a_R_Ra专用调压电源，直流发电机，或可控硅整流电源。优点：启动电流小，能量损耗小，缺点：设备投资大。2 .直流电动机的制动一台生产机械工作完毕就需要停车，因此需要对电机进行制动。最简单的停车方法是断开电源，靠摩擦损耗转矩消耗掉电能，使之逐渐停下来，这叫做自由停车法。自由停车一般较慢，特别是空载自由停车，更需较长的时间，如希望快速停车，可使用电磁制动器，俗称“抱闸”。也可使用电气制动方法，分三种，能耗制动、反接制

32、动和回馈制动(1)(1)能耗制动图 12-6-112-6-1 能耗制动加全压启动，启动电流IaRa达十倍以上额定电流，仅用于小型电机。IStURaRst停车时，不只是断电，而且将电枢立即接到R R 上(为限制电流过大)因为磁场保持不由于电流方向相反，所以 T Te反向。变，由于惯性，n n 存在且与电动时相同，所以E Ea与电动时方向相同。有U=0=EaIa(RaRL)EaRaRL由于转矩与电动状态相反，产生一制动性质的转距，使其快速停车。制动过程是电机惯性发电，将动能变成电能，消耗在电枢总电阻上，因此称之为能耗制动。能耗制动操作简单,但低速时制动转矩很小。(2)(2)反接制动采用以上能耗制动

33、方法，在低速时效果差，如采用反接制动，可得到更强烈的制动效果。反接制动时最大电流不得超过RL一-RaIN缺点：能量损耗大，转速下降到零时，必须及时断开电源，否则将有可能反转。(3)(3)回馈制动当nn则EuI=U-Ea为负，T Te为负，例如电车下坡时的运行状态，电车0,、,Ra在平路上行驶时，摩擦转矩TL是制动性质的，这时UEa,nn当电车下坡时,TL仍存在(暂不考虑数值变化)，车重产生的转矩是帮助运动的，如|TW|)TJ,合成转矩与n n 方向相同，因而 n n 上升，当nn0,EaUN使 I Ia变负，T Te为负此时电机进入发电状态，发出电能，回馈到电网，称为回馈制动。总之，电气制动是

34、电机本身产生一制动性质的转距，使电机快速减速或停转。利用反向开关将电枢反接，反接同时串入电阻RL(为限制电流过大)U二UR=RaRLaLIa一U一巳为负，所以 T Te为负RaRLRaRLn-一CeCeCTTe则应使RRLUNEa一2IN、2UN2INUN1 1N对于能耗制动R RL-L-U U|Na2121N图 12-6-212-6-2 反接制动3 .直流电动机的调速许多生产机械需要调节转速，直流电动机具有在宽广的范围内平滑而经济的调速的性能。因此在调速要求较高的生产机械上得到广泛应用。调速是人为的改变电气参数，从而改变机械特性，使得在某一负载下得到不同的转速，如从 n n1与 n n2,负载变化时，在同一特性上转速由 n n1至 n,n,（TztTz z）下面讨论调速原理及优缺点：U-IaRa从直流电动机的转速公式n=二可知Ce在某一负载下（号不变），其中U、