25他励直流电动机的制动课件

§2-5

他励直流电动机的制动

制动：在生产过程中，经常需要采取一些措施使电动机尽快停转，或者从某高速降到某低速值运转，或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转。

电磁制动是使电机本身产生与其旋转方向相反的电磁转矩，电机从生产机械中吸收机械能，并将机械你转换成电能，消耗在电机内部或回馈到电网。根据制动的性质不同，我们将电磁制动分为能耗制动、反接制动和回馈制动。1§2-5他励直流电动机的制动制动：在生产§2-5他励直流电动机的制动一、能耗制动能耗制动电动状态-+UNEaIaIfnTZT1、能耗制动的工作原理P51图2-15RzEaIfIan

TZT2§2-5他励直流电动机的制动一、能耗制动能电-+UNEa2、能耗制动的机械特性§2-5他励直流电动机的制动制动初瞬的电枢电流（最大，一般取2IN）：对于反抗性负载，当n=０时，T=0，TZ=0，即实现准确停车。对于位能性负载，当n=０时，T=0，TZ≠0，电动机反转，实现重物的稳速下放。32、能耗制动的机械特性§2-5他励直流电动机的制动制动初§2-5他励直流电动机的制动4§2-5他励直流电动机的制动4§2-5他励直流电动机的制动例2-5：(P52)UN＝220V，IN＝12.5A，nN＝1500r/min，Ra＝0.8Ω。（1）当Φ＝

ΦN，n＝1000r/min时进行能耗制动，要求起始制动电流为２IN，电枢回路应串入电阻Rz＝？（2）要使TZ＝0.8TN的位能性负载以可能的最低的速度下放，应串制动电阻Rz＝？此最低转速nz＝?

解：由得：5§2-5他励直流电动机的制动例2-5：(P52)UN＝2§2-5他励直流电动机的制动由耗制动的转速公式由于知：当制动电阻为0时速度最低，此时所以：6§2-5他励直流电动机的制动由耗制动的转速公式由于知：当§2-5他励直流电动机的制动二、反接制动1、电压反向的反接制动P53图2-17-+UNEaIaIfnTZT电动状态制动状态Rz+-UNRaIfIan

TZT7§2-5他励直流电动机的制动二、反接制动1、电压反向的反§2-5他励直流电动机的制动2、机械特性:制动初瞬的电枢电流（最大）：对于反抗性负载，当n=０时，T=TC

≠

0，如果TC>TZ，电动机反向起动。故必须及时切断电源，才能实现准确停车。对于位能性负载，电动机必然反转，实现重物的稳速下放。8§2-5他励直流电动机的制动2、机械特性:制动初瞬的电枢§2-5他励直流电动机的制动9§2-5他励直流电动机的制动9§2-5他励直流电动机的制动2、电动势反向的反接制动（针对位能性负载）+-UNRaIaIfn,TTZ电动状态+-UNRaIaIfTTZ制动状态Rzn10§2-5他励直流电动机的制动2、电动势反向的反接制动（针§2-5他励直流电动机的制动11§2-5他励直流电动机的制动11§2-5他励直流电动机的制动

无论是电压反向的反接制动（BC段），还是电动势反向的反接制动（CD段）均具有以下两个运行特点：（1）制动过程中实际转向与理想空载转速相反。（2）制动过程中从电网吸收电功率，从机械轴上吸收机械转换为电功率均消耗在电枢回路电阻（Ra+Rz）上。可根据下式分析：3、反接制动的运行特点（3）因此，反接制动制动速度快，起代价是能量损耗高。例2-6：(P55)

UN＝220V，IN＝12.5A，nN＝1500r/min，Ra＝0.8Ω。（1）当Φ＝ΦN，n＝1000r/min时，将电枢反接，使系统快速制动停机，要求起始制动电流为２IN，问串接Rz＝？（2）要使TZ＝0.8TN的位能负载以n＝20r/min的转速下放，应串制动电阻Rz＝？12§2-5他励直流电动机的制动无论是电压反§2-5他励直流电动机的制动三、回馈制动1、电压反向的回馈制动nnARaT0n0TZAIa-n0Ra+RzBT1CI1TC快速停机反向电动DnDTZ’A’回馈制动电动EnE-nAFRa13§2-5他励直流电动机的制动三、回馈制动1、电压反向的回§2-5他励直流电动机的制动电压反向的回馈制动特点：（1）电机转速n>n0，即Ea>U，电机工作在发动机状态。（2）电磁功率PM=EaIa<0，（表示从轴上输入机械功率，转换成电功率）；P1=U

Ia<0（表示电动机发出电功率，将电能送回电网）14§2-5他励直流电动机的制动电压反向的回馈制动特点：14§2-5他励直流电动机的制动15§2-5他励直流电动机的制动15§2-5他励直流电动机的制动2、电压不反向的回馈制动

电车下坡回馈制动16§2-5他励直流电动机的制动2、电压不反向的回馈制动§2-5他励直流电动机的制动

突然降低端电压时的降速过程中，可能出现：的状态，使电机出现馈制动，如图。例2-7（P56）17§2-5他励直流电动机的制动突然降低端电压时的降§2-5他励直流电动机的制动『补例2-2』：他励直流电机，PN=5.6kW，UN＝220V，IN＝31A，nN＝1000r/min，Ra＝0.4Ω。负载转矩Tz=49Nm，电机过载倍数=2，试计算：（1）电动机拖动反抗性负载，分别计算采用能耗制动停车及反接制动停车，电枢回路应串的最小电阻？（2）电动机拖动位能负载，要求以300r/min下放重物，若采用倒拉反转（电动势反向的反接制动）运行，电枢回路应串多大的电阻？若采用能耗制动运行，又应串多大的电阻？（3）若想以n=1200r/min的速度，在回馈制动运行状态下，下放重物，电枢回路应串多大的电阻？若不串电阻，在回馈制动运行状态下，下放重物的转速是多少？解：（1）18§2-5他励直流电动机的制动『补例2-2』：他励直流电§2-5他励直流电动机的制动或：当能耗制动停车时：19§2-5他励直流电动机的制动或：当能耗制动停车时：19§2-5他励直流电动机的制动当反接制动停车时：（2）倒拉反转（电动势反向的反接制动）应串电阻：能耗制动运行应串电阻：（3）以转速-1200rpm回馈制动时电阻：20§2-5他励直流电动机的制动当反接制动停车时：（2）倒拉§2-5他励直流电动机的制动回馈制动时不串电阻时的转速：0TnnATzTN能耗制动到拉反转-300n0-n0-1060nBnc－1200nD－1084反接制动21§2-5他励直流电动机的制动回馈制动时不串电阻时的转速：计算题：P73-7422计算题：P73-7422§2-5

他励直流电动机的制动

制动：在生产过程中，经常需要采取一些措施使电动机尽快停转，或者从某高速降到某低速值运转，或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转。

电磁制动是使电机本身产生与其旋转方向相反的电磁转矩，电机从生产机械中吸收机械能，并将机械你转换成电能，消耗在电机内部或回馈到电网。根据制动的性质不同，我们将电磁制动分为能耗制动、反接制动和回馈制动。23§2-5他励直流电动机的制动制动：在生产§2-5他励直流电动机的制动一、能耗制动能耗制动电动状态-+UNEaIaIfnTZT1、能耗制动的工作原理P51图2-15RzEaIfIan

TZT24§2-5他励直流电动机的制动一、能耗制动能电-+UNEa2、能耗制动的机械特性§2-5他励直流电动机的制动制动初瞬的电枢电流（最大，一般取2IN）：对于反抗性负载，当n=０时，T=0，TZ=0，即实现准确停车。对于位能性负载，当n=０时，T=0，TZ≠0，电动机反转，实现重物的稳速下放。252、能耗制动的机械特性§2-5他励直流电动机的制动制动初§2-5他励直流电动机的制动26§2-5他励直流电动机的制动4§2-5他励直流电动机的制动例2-5：(P52)UN＝220V，IN＝12.5A，nN＝1500r/min，Ra＝0.8Ω。（1）当Φ＝

ΦN，n＝1000r/min时进行能耗制动，要求起始制动电流为２IN，电枢回路应串入电阻Rz＝？（2）要使TZ＝0.8TN的位能性负载以可能的最低的速度下放，应串制动电阻Rz＝？此最低转速nz＝?

解：由得：27§2-5他励直流电动机的制动例2-5：(P52)UN＝2§2-5他励直流电动机的制动由耗制动的转速公式由于知：当制动电阻为0时速度最低，此时所以：28§2-5他励直流电动机的制动由耗制动的转速公式由于知：当§2-5他励直流电动机的制动二、反接制动1、电压反向的反接制动P53图2-17-+UNEaIaIfnTZT电动状态制动状态Rz+-UNRaIfIan

TZT29§2-5他励直流电动机的制动二、反接制动1、电压反向的反§2-5他励直流电动机的制动2、机械特性:制动初瞬的电枢电流（最大）：对于反抗性负载，当n=０时，T=TC

≠

0，如果TC>TZ，电动机反向起动。故必须及时切断电源，才能实现准确停车。对于位能性负载，电动机必然反转，实现重物的稳速下放。30§2-5他励直流电动机的制动2、机械特性:制动初瞬的电枢§2-5他励直流电动机的制动31§2-5他励直流电动机的制动9§2-5他励直流电动机的制动2、电动势反向的反接制动（针对位能性负载）+-UNRaIaIfn,TTZ电动状态+-UNRaIaIfTTZ制动状态Rzn32§2-5他励直流电动机的制动2、电动势反向的反接制动（针§2-5他励直流电动机的制动33§2-5他励直流电动机的制动11§2-5他励直流电动机的制动

无论是电压反向的反接制动（BC段），还是电动势反向的反接制动（CD段）均具有以下两个运行特点：（1）制动过程中实际转向与理想空载转速相反。（2）制动过程中从电网吸收电功率，从机械轴上吸收机械转换为电功率均消耗在电枢回路电阻（Ra+Rz）上。可根据下式分析：3、反接制动的运行特点（3）因此，反接制动制动速度快，起代价是能量损耗高。例2-6：(P55)

UN＝220V，IN＝12.5A，nN＝1500r/min，Ra＝0.8Ω。（1）当Φ＝ΦN，n＝1000r/min时，将电枢反接，使系统快速制动停机，要求起始制动电流为２IN，问串接Rz＝？（2）要使TZ＝0.8TN的位能负载以n＝20r/min的转速下放，应串制动电阻Rz＝？34§2-5他励直流电动机的制动无论是电压反§2-5他励直流电动机的制动三、回馈制动1、电压反向的回馈制动nnARaT0n0TZAIa-n0Ra+RzBT1CI1TC快速停机反向电动DnDTZ’A’回馈制动电动EnE-nAFRa35§2-5他励直流电动机的制动三、回馈制动1、电压反向的回§2-5他励直流电动机的制动电压反向的回馈制动特点：（1）电机转速n>n0，即Ea>U，电机工作在发动机状态。（2）电磁功率PM=EaIa<0，（表示从轴上输入机械功率，转换成电功率）；P1=U

Ia<0（表示电动机发出电功率，将电能送回电网）36§2-5他励直流电动机的制动电压反向的回馈制动特点：14§2-5他励直流电动机的制动37§2-5他励直流电动机的制动15§2-5他励直流电动机的制动2、电压不反向的回馈制动

电车下坡回馈制动38§2-5他励直流电动机的制动2、电压不反向的回馈制动§2-5他励直流电动机的制动

突然降低端电压时的降速过程中，可能出现：的状态，使电机出现馈制动，如图。例2-7（P56）39§2-5他励直流电动机的制动突然降低端电压时的降§2-5他励直流电动机的制动『补例2-2』：他励直流电机，PN=5.6kW，UN＝220V，IN＝31A，nN＝1000r/mi