第5章直流电动机的电力拖动电子课件

1、中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群第第 5 5 章章 直流电动机的电力拖动直流电动机的电力拖动结束结束中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 5.35.3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 结束结束5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.1.1 电力拖动系统的

2、运动方程电力拖动系统的运动方程 电力拖动是用电动机带动生产机械运动，以电力拖动是用电动机带动生产机械运动，以完成一定的生产任务。完成一定的生产任务。电力拖动系统的组成电力拖动系统的组成电源电源控制设备控制设备电动机电动机传动和工作机构传动和工作机构上上 下下结束结束5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群轧钢机轧钢机工厂转运车工厂转运车上上 下下结束结束5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群观光电瓶车观光电瓶车上上 下下5.15.1电力拖动基础知

3、识电力拖动基础知识 直流电动机牵引的DF4D型铁路机车中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电动机电动机生产机械TemnTmT0 研究运动方程研究运动方程,以电动机的轴为研究对象，以电动机的轴为研究对象，电动机运行时的轴受力如图示。电动机运行时的轴受力如图示。轴TemTLn 电力拖动系统正方向的规定：电力拖动系统正方向的规定：先规定转速先规定转速n的正方向，然后规定电磁转矩的正方向与的正方向，然后规定电磁转矩的正方向与n的正的正方向相同，规定负载转矩的正方向与方向相同，规定负载转矩的正方向与n的正方向的正方向相反。相反。上上 下下结束结束5.15.1电力拖动基础知

4、识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群轴TTLn 电动机运行时的轴受力如电动机运行时的轴受力如图示，由力学定律可知图示，由力学定律可知,其必须其必须遵守下列动力学方程式遵守下列动力学方程式:Tem-TL=JddtTem：电磁转矩；：电磁转矩； TL：负载转矩：负载转矩,N.mJ：电动机轴上的总转动惯量，：电动机轴上的总转动惯量，kg.m2 ：电动机角速度电动机角速度,rad/s 在工程计算中在工程计算中,常用常用n代替代替 表示系统速度表示系统速度,用飞轮力矩用飞轮力矩GD2代替转动惯量代替转动惯量J表示系统机械惯表示系统机械惯性。性。5.15

5、.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群Tem-TL=Jddt =2 n/60J =m 2=(G/g) (D2 )/4=GD2/4gm：系统转动部分的质量，：系统转动部分的质量，KgG：系统转动部分的重量，：系统转动部分的重量，N ：系统转动部分的转动半径，：系统转动部分的转动半径，mD ：系统转动部分的转动直径，：系统转动部分的转动直径，mg ：重力加速度重力加速度=9.8m/s2Tem-TL=GD24gdndt2 60=GD2375dndt5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础

6、电机与拖动基础 孙冠群孙冠群Tem-TL=GD2375dndtGD2：系统转动部分的总飞轮惯量（：系统转动部分的总飞轮惯量（飞轮矩飞轮矩）系数系数375具有具有m/min.s量纲量纲电力拖动系统的运动状态（电力拖动系统的运动状态（ T-TL为为动转矩动转矩）：）：当当Tem=TL，dndt=0 稳态，匀速稳态，匀速当当TemTL，dndt0暂态，加速暂态，加速当当TemTL，dndt0 ,T 0 阻转矩阻转矩下放时：下放时： n0 拖动转矩拖动转矩上上 下下结束结束5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群TLTTemnT

7、0TL 由于存在传动转矩损耗由于存在传动转矩损耗T，因此提升因此提升系统中，提升和下放时，电机轴承受的负系统中，提升和下放时，电机轴承受的负载转矩不等。载转矩不等。提升时，提升时， T= T+TL=TL升升 。TL升升下放时，下放时， TL= T+T T=TL - T = TL下下。TL下下结束结束5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群二、风机泵类负载机械特性二、风机泵类负载机械特性 负载转矩与转速成负载转矩与转速成平方关系平方关系T=knf2。nT0风力发电机风力发电机上上 下下结束结束5.15.1电力拖动基础知识电

8、力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群三、恒功率负载机械特性三、恒功率负载机械特性负载转矩与转速成反比关系负载转矩与转速成反比关系T=K/nfnT0负载功率负载功率P与与n无关，称恒功率无关，称恒功率负载。负载。下下上上结束结束P= T = T 2 n/60=K2 /60 实际的负载可能是以上某种典型为主或某几种组合，实际的负载可能是以上某种典型为主或某几种组合，分析电力拖动系统时，负载转矩特性都作为已知量对待。分析电力拖动系统时，负载转矩特性都作为已知量对待。5.15.1电力拖动基础知识电力拖动基础知识 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电

9、机与拖动基础 孙冠群孙冠群研究条件：研究条件：U=UN， If=IfNn=UNCe RaCe IaTem=CT Ian=UNCe RaCT Ce 2Tem=n0-T由转速和转矩表达式：由转速和转矩表达式：推出机械特性表达式：推出机械特性表达式：nTem0n0TNnN5.2.2 固有机械特性固有机械特性T2NTemT0nEaIa+-UGIfI5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群 在在U=UN， If=IfN，电枢回路不串电阻条电枢回路不串电阻条件下，得到的机械特性叫固有特性件下，

10、得到的机械特性叫固有特性(自然特性）自然特性） 以上三个条件以上三个条件(U/ If / Ra)只要改变其中一只要改变其中一个，得到的机械特性称为人工机械特性。个，得到的机械特性称为人工机械特性。上上 下下n=UNCe RaCT Ce 2Tem=n0- Tem结束结束5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群特点特点: 上上 下下结束结束，下斜直线 nTem) 1 (0, 0)2(aNeNoemICUnnT为理想空载转速。特性软特性硬，大斜率，小)3(起动转矩，数量级？起动电流，起动

11、时ssNTemsaNaaTICTIRUIEn0, 0)4(5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 n=UNCe RaCT Ce 2Tem=n0- Tem中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.25.2他励直流电动机

12、机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群1）电枢串电阻）电枢串电阻UEaIaK1Rc特性方程变为：特性方程变为：n=UNCe Ra+ RCCT Ce 2T=n0- Tn=UNCe RaCT Ce 2T=n0- T 串电阻特性与自然特性比较，串电阻特性与自然特性比较，斜率变大了，斜率变大了， n0未变未变nTem0n0TNnN自然特性自然特性上上 下下结束结束5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 5.2.3 人为机械特性人为机械特性中国计量大学中国计量大学 电机

13、与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群2）降低电枢端电压）降低电枢端电压Un=UCe RaCT Ce 2T=n0- TnTem0n0TNnN自然特性自然特性降低降低U ， n0减小减小不变，不变，特性向下平移特性向下平移上上 下下结束结束5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群3）减小磁通）减小磁通 n=UNCe RaCT Ce 2T=n0- TnTem0n0TNnN自然特性自然特性减小减小 ， n0和和都增加，都增加，特性上移，且变软特性上移，且变软弱磁可以升速弱磁可以升速上上

14、下下结束结束5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群v根据铭牌数据估算机械特性根据铭牌数据估算机械特性已知已知: UN ，IN ，nN，求两点一线求两点一线(n0，0)，(nN ,TN）1）估算）估算EaN =（0.93-0.97) UN或实测或实测Ra 上上 下下结束结束NeNCUn0)3NaNNNaNNenRIUnEC)2NNeNNTNICICT55. 9)45.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机与拖

15、动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群例.某他励直流电动机的额定数据为：PN50kW，额定电压UN220V，额定电流IN250A，额定转速nN1150r/min，估算额定运行时的EaN，再计算CeN、CTN、TN、n0。0.950.95220209VaNvEU2090.1821150aNeNNECn9.559.55 0.1821.738TNeNCC1.738270469.3N mNTNNTCI02201208.8rpm0.182veNUnC1. 解：额定电磁转矩TN 理想空载转速n05.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 中国计量大学中国计量大学 电机

16、与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群下下上上结束结束简化的电力拖动系统简化的电力拖动系统=电动机电动机+负载负载电动机的电磁转矩与转速之间的关系称为电动机的电磁转矩与转速之间的关系称为机械特性：机械特性：n=f(T) ATnn0稳定运行工作点稳定运行工作点A：Tem=TL0TL5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 5.2.4 电力拖动系统稳定运行条件电力拖动系统稳定运行条件中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群下下上上结束结束稳定运行的充分必要条件是：稳定运行的充分必要条件是： Tem=TL 在在Tem=TL处处T

17、0nAAn0n0BTbTaCTcABTaTbdndTemdndTL5.25.2他励直流电动机机械特性和稳定运行条件他励直流电动机机械特性和稳定运行条件 T中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电动机的起动指接通电动机的起动指接通U N ，转速，转速从从n=0到到n=nN起动要求：起动要求： 1） Ts大大2） Is小小全压起动时全压起动时,NaNsasNeaIRUIRIUnCEn)3010(0,0,0上上 下下结束结束3） If= IfN ,不允许励磁断路不允许励磁断路?直接起动直接起动Is太大，必须限制太大，必须限制Is(1.11.2)TN5.35.3他励直流电

18、动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群 限制限制Is的方法有：的方法有： 1)电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动; 2)降压起动；降压起动；1） 电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动电枢回路电枢回路串电阻串电阻R后，起动电流为：后，起动电流为：RRUIas上上 下下串的电阻可以是分级可切除的。串的电阻可以是分级可切除的。结束结束5.35.3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电枢回路串电阻起动电路图电枢回路串电阻起动电路图R1k1R2k2R3k3U+-Rst

19、3=R 3+R2+R1+RaRst2=R2+R1+RaRst1=R1+RanTemTLT2T1RaRst3Rst2Rst1Aabcdefgk3k2k1上上 下下5.35.3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群2)降压起动降压起动UUfEaIaRrIfK2K1R需要可调压的电源需要可调压的电源起动过程起动过程:先建立励磁先建立励磁,再给电枢加再给电枢加低压且低压且R=0,并随转速逐渐加大并随转速逐渐加大U.nT0TN特点特点:能耗小能耗小,起动平滑起动平滑;但设备复杂但设备复杂,维修不便维修不便上上 下下结束结束5.35.

20、3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.35.3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群5.35.3他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电动机生产机械TemnTL 调速的基本概念调速的基本概念电动机转速由其机电动机转速由其机械特性与负载转矩械特性与负载转矩特性的交点特性的交点(工作点工作点)决定决定R3nTemTLRaR2R1ADCB调速种类调速种类:A)机械调速机械调速 B)

21、电气调速电气调速上上 下下以恒转矩负载为例以恒转矩负载为例结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群T不变时，改变不变时，改变U、 、电枢串电阻都可以调速、电枢串电阻都可以调速上上 下下emTeCaeNTCCRRCUn2结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群1.电枢串电阻调速电枢串电阻调速BnTemTLRaR2R1ACD物理过程分析物理过程分析:串电阻瞬间串电阻瞬间n（Ea）不变）不变,但但Ia = (U N - E

22、a )/ (Ra+RC ) Tem TL n ,电机开始减速电机开始减速 .随着随着n减小减小,Ea Ia Tem ,UUfEaIaRrIfRcaaaRIEU 上上 下下emTeCaeNTCCRRCUn2直到直到Tem= TL电机转速重新稳定电机转速重新稳定结束结束调速方向是相对固有机械特性基速来说的。调速方向是相对固有机械特性基速来说的。5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群nTemTLRaR2R1ACD调速特点：调速特点：A）串入电阻越大转速越低）串入电阻越大转速越低B)调速方向调速方向(结果结果):基速向

23、下调基速向下调C)TL=常数时常数时, Ia与与n无关无关D)转速越低，损耗越大转速越低，损耗越大(Rc大大)(2caacuaRRpI总E）电阻大，特性软，低速时转速稳定性差）电阻大，特性软，低速时转速稳定性差上上 下下结束结束F）分级调速，最多）分级调速，最多6级级(电阻容量大，不易连续电阻容量大，不易连续)G）损耗大，应用于中、小电机）损耗大，应用于中、小电机5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群2.降压调速降压调速B物理过程分析：物理过程分析：降压降压瞬间瞬间n（Ea）不变）不变,但但Ia = (U -

24、Ea )/ Ra T em TL ，电机开始加速电机开始加速随着随着n（Ea）增加，）增加，Ia（Tem）减小，直到减小，直到Tem= TL电机转电机转速重新稳定速重新稳定nTemTL N 1ACUUfEaIaRrIfRcaaaRIEU 上上 下下emTeaeTCCRCUn2结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群调速特点：调速特点：A)调速方向调速方向(结果结果):基速向上调基速向上调 B)PN=常数时常数时, Ia=IN与与n无关无关nTemTL N 1AC上上 下下结束结束F）设备投资小）设备投资小

25、C)励磁回路损耗小励磁回路损耗小D）n只能调高，受机械强度限制只能调高，受机械强度限制E）调速范围小，）调速范围小，1.1 1.5nN，特殊，特殊3-4nNG）调速平滑）调速平滑5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群4.调速的性能指标调速的性能指标:1)调速范围调速范围 D 2)静差率静差率 %100nnn%00 nTemTLUNU1AC上上 下下结束结束Tem=TN时时, 调速范围调速范围D=nmax/nmin nmax-机械强度机械强度nmin -稳定性稳定性 小小,稳定性好稳定性好A）n0一定，机械特性硬

26、，一定，机械特性硬， 小，稳定性好小，稳定性好B）机械特性一定，）机械特性一定， n0高，高， 小，稳定性好小，稳定性好Tem=TN时，时，5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群3)调速的平滑性调速的平滑性电动机和电源投资电动机和电源投资4)调速的经济性调速的经济性1iinn1,，调速平滑，无级，小i5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群概念概念:电动机调速时允许电动机调速时允许输出的转矩和功率输出的转矩和功率电动机生产机械Te

27、mnTL 允许输出的转矩允许输出的转矩和功率表示和功率表示电动机带电动机带负载的能力负载的能力，超过该值电动机将被损坏。，超过该值电动机将被损坏。 该值由电动机的发热决定，而发热由该值由电动机的发热决定，而发热由Ia决决定定. IaN是电动机长期运行所允许的电流，对应的是电动机长期运行所允许的电流，对应的T2、 P2就是允许输出的转矩和功率就是允许输出的转矩和功率运行时应尽量使运行时应尽量使Ia=IaN, 使电动机得到充分利用使电动机得到充分利用上上 下下结束结束5.电动机的恒转矩调速和恒功率调速电动机的恒转矩调速和恒功率调速:5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学

28、中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群a 恒转矩调速恒转矩调速 在用某种调速方法调速时，保持在用某种调速方法调速时，保持Ia=IN不变，不变，若电动机的电磁转矩若电动机的电磁转矩Tem=TN不变。该调速方法不变。该调速方法称恒转矩调速。称恒转矩调速。但但P2=Tem n 串电阻和降压调速，保持磁通和串电阻和降压调速，保持磁通和Ia为额定为额定值不变时，允许输出值不变时，允许输出Tem=CT Ia也不变。它们也不变。它们属于恒转矩调速方式属于恒转矩调速方式上上 下下结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基

29、础 孙冠群孙冠群b 恒功率调速恒功率调速 在某种调速方法中，保持在某种调速方法中，保持Ia=IN不变，若电不变，若电动机电磁功率动机电磁功率PM不变。该调速方法称恒功率调不变。该调速方法称恒功率调速。速。由由P2=T2 不变不变T2与与n成反比成反比 弱磁调速中，弱磁调速中，U不变，磁通减小，若保持不变，磁通减小，若保持Ia=IaN不变时，不变时， Tem=CT IaN会减小。会减小。ncncRIUeaNN1: 由由电电压压方方程程有有nCInCCTaNTem121属属于于恒恒功功率率调调速速常常数数,602122 nnCTP 该方式只适合变转矩该方式只适合变转矩负载负载TL与与n成反比成反比

30、上上 下下结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群6. 电动机调速方式与负载转矩的配合电动机调速方式与负载转矩的配合原则：恒转矩负载配合恒转矩调速方式原则：恒转矩负载配合恒转矩调速方式恒功率负载配合恒功率调速方式恒功率负载配合恒功率调速方式上上 下下结束结束5.45.4他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电动机生产机械TemnTL电动机生产机械TemnTL 电动状态电动状态 制动状态制动状态电动机制动的目的：电动机制动的目的：停车；

31、限速停车；限速电动机制动的方法有：机械制动；电磁制动电动机制动的方法有：机械制动；电磁制动电磁制动分类：能耗制动；发电制动；反接制动电磁制动分类：能耗制动；发电制动；反接制动上上 下下电磁制动的概念：让电动机产生一个与旋转方电磁制动的概念：让电动机产生一个与旋转方 向相反的向相反的电磁力矩电磁力矩来实现制动。来实现制动。结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群电动运行电动运行1)正向电动运行正向电动运行2)反向电动运行反向电动运行Tem0，n0 第第I象限象限Tem0，n0 第第III象限象限5.55.5

32、他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群6.5.1 能耗制动能耗制动1) 能耗制动过程能耗制动过程aaaRIEU UEaRrUfIfRcC1C1C2C2生产负载生产负载UEaRrUfIfRcC1C1C2C2生产负载生产负载TnTLIa)(0caaaRRIE 能耗时能耗时U=000aTcaaaICTRREITem与与TL都为制动转矩，加快停车都为制动转矩，加快停车UEaRrUfIfRcC1C1C2C2生产负载生产负载TemnTLIa电机变为发电机，将动能转化为电能消耗电机变为发电机，将动能转化为电能消耗在电阻上，当在电阻上，当

33、n=0时，时，Ea=0, Tem=0上上 下下结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群机械特性机械特性caTTcaaTaTcaaaRRnCCRRECICTRREITem= -knnTemTLAB过原点的直线，过原点的直线，在第在第II象限象限上上 下下结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群2)能耗制动运行能耗制动运行UEaRrUfIfRcC1C1C2C2TemnTLIa重物重物工作在发电状态工作在发电状态Tem=T

34、L 提升系统中提升系统中下放重物下放重物转速稳定需要一过程。转速稳定需要一过程。机械特性：机械特性：正方向是提升时的正方向正方向是提升时的正方向)(0caaaRRIE knRRnCCRRECICTRREIcaTTcaaTaTemcaaa上上 下下结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群nTemTLAB能耗制动运行特性为过能耗制动运行特性为过原点的直线，在第原点的直线，在第IV象象限，限，n0上上 下下结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机

35、与拖动基础 孙冠群孙冠群5.5.2 反接制动过程（电压反向的反接制动）反接制动过程（电压反向的反接制动）0)(aTemcaaaICTRRIEU电压反接瞬间电压反接瞬间n不变，不变，Ea U, Ia很大，很大，因此需串大电阻以限制电流因此需串大电阻以限制电流 上上 下下结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群n=-UCe Ra+ RcCT Ce 2Tem机械特性机械特性nTemTLAn0-n0B机械特性位于机械特性位于第第II、III象限象限功率分析：正方向为功率分析：正方向为电动时正方向电动时正方向Pem

36、=Tem 0 从电网吸收从电网吸收电能电能总铜耗总铜耗maaacacuaPPIEUIRRIap1)(25.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠群2、 n接近接近0时，应断电，否则电动机可能反转时，应断电，否则电动机可能反转1 、电压反接制动时，电压反接制动时，需串入大电阻需串入大电阻Rc以限以限制电流制电流 ， Rc 2UN/Iamax结论：结论：上上 下下nTemTLAn0-n0-TLB结束结束5.55.5他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 中国计量大学中国计量大学 电机与拖动基础电机与拖动基础 孙冠群孙冠

37、群 5.5.3倒拉反转运行倒拉反转运行（转速反向的反接制动）（转速反向的反接制动）UEaRrUfIfRcTemnTLIa重物重物用于下放重物用于下放重物电源接线与正转电动一电源接线与正转电动一样，但电枢串大电阻。样，但电枢串大电阻。启动转矩启动转矩TstTL反反向加速向加速n0, Ea 0,n0功率分析：正方向为电动时正方向功率分析：正方向为电动时正方向Pem=Tem 0 从电网吸收从电网吸收电能电能总铜耗总铜耗maaacacuaPPIEUIRRIap1)(2nTemTLAn0BnB0 。上上 下下结束结束平路时：平路时： TL1 为阻力，为阻力，T=TL10拖动，正向电动运行拖动，正向电动运行下坡时：下坡时： TL2 为动力，为动力，T=TL20制动，正向回馈制动制动，正向回馈制动运行运行2）反向回馈制动运行（位能性负载）反向回馈制动运行（位能性负载）运动举例：小车反向运动下坡，运动举例：小车反向运动下坡，n0