电机拖动与变频调速-直流电机的拖动与维护

1模块一电机拖动安全运行管理2模块二直流电机的拖动与维护4模块四交流电机的拖动与检修5模块五控制电机的运行与应用3模块三变压器的应用与检修6模块六交流电动机的变频调速2模块二直流电机的拖动与维护任务一直流电机的运行与维护任务内容

生活中很多地方用的都是直流电机，比如汽车起动机等运输系统、螺纹磨床头架直流拖动系统、实验室里的直流调速系统等等，经常会出现直流电机火花飞溅的现象，经常需要维修碳刷和换向片，那么直流电机具有什么样的结构、应该进行哪些基本维护呢？主要内容步骤一认识直流电机步骤二直流电机的拆卸步骤三直流电机电枢绕组展开图的绘制步骤四直流电机的运行步骤五直流电机换向故障的诊断与检修步骤六直流电机的装配与检测

一、了解电机认识直流电机步骤一二、认识直流电机（一）直流电机的分类步骤一直流电机按励磁方式可分为他励和自励两大类，自励又可分为串励、并励和复励。（二）直流电机的铭牌数据步骤一步骤二直流电机的拆卸拆除连接导线，做好线头对应连接标记做好电机轴伸端与联轴器上的尺寸标记，再用拉具拉下联轴器在端盖与机座接口处做好明显的标记打开换向器端的通风窗，从刷握中取出电刷，再拆下刷杆上的连接线拆去轴伸端的端盖螺钉，把连同端盖的电枢从定子内小心地抽出拆下换向器端的端盖，取出刷架，用纸板将换向器摆好拆除轴承盖螺钉，取下轴承外盖及端盖，如轴承未损坏可不拆卸详细记录拆卸过程中电机的各项数据直流电机拆卸工艺流程步骤二一、直流电机的基本结构（一）直流电机的定子:主要由机座、主磁极、换向磁极、端盖和轴承等组成直流电机定子主要零部件直流电机剖面图步骤二1．直流电机的电枢铁心为什么要用硅钢片制造？能否用铸钢件代替？2．直流电机的主磁极能否用整块的钢加工而成？为什么？电枢的主要作用是实现机电能量的转换，它由电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇和轴等组成。（二）直流电机的电枢步骤二直流电机电枢零部件图直流电机电枢零部件图步骤二直流电机电枢绕组展开图的绘制步骤三单叠绕组展开图NSNS+－++－－11.槽展开2.绕组放置3.安放磁极电刷123456789101112131416152345678910111213141615槽展开绕组放置安放磁极、电刷NNSS步骤三步骤三334567891110121314152145678910111213141512SNNSττττ槽展开绕组放置安放磁极、电刷单波绕组展开图单叠绕组与单波绕组特点比较序号单叠绕组单波绕组1单叠绕组个元件的上层边和下层边分别接在相邻的两个换向片上，同时第一个元件的下层边与第二个元件的上层边接在同一换向片上。通过电刷分成若干条支路，且元件数=换向片数=虚槽数。一个元件的上层边和下层边分别接在相隔较远的两个换向片上，同时相串联的第一个元件的上层边与第二个元件的上层边放在相同极性的相邻磁极下面，它们在空间位置上相距约两个极距。2同一主磁极下的元件串联成一条支路，主磁极数与支路数相同。相同极性下的所有元件串联成一条支路，支路对数恒等于1，与磁极数无关。3电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极中心线，此时支路电动势最大。4电枢电流等于各并联支路电流之和，适用于较大电流的场合。理论上只需要一对电刷，但实际上采用全额电刷数，电刷位置应使支路感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。5理论上电位相同的点要用均压线连起来。单波绕组不需要均压线。步骤三直流电机的运行步骤四根据电磁感应原理：导体在磁场内作切割磁力线的运动时，在导体中就有感应电动势产生。直流发电机的工作原理：直流发电机在原动机的拖动下旋转，电枢绕组中的导体因切割磁力线而产生交变电动势，通过换向器的整流作用，在电刷间获得直流电压输出。直流电动机的工作原理：直流电源向定子主极绕组中通入直流电建立主磁场，通过换向器将直流电变为交变电流通入电枢绕组，电枢绕组中的载流导体在磁场中受到恒方向电磁转矩的作用，驱使电机按恒定方向连续旋转。直流电机在改变外部条件的情况下，既可作电动机运行又可作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆性原理。步骤四二、直流电动机运行时的平衡方程式步骤四（一）直流电机的电枢电动势（二）直流电机的电磁转矩（三）直流电机的电磁功率1.用万用表测量出来的直流电机电枢绕组各换向片之间的直流电阻值是否应该平衡？如果不平衡是什么原因？2.用万用表测量换向极线圈、电枢绕组，如果有短路、开路情况，应如何处理？步骤五直流电机换向故障的诊断与检修一、换向火花产生的原因分析以小组（3-5人）为单位，利用备用直流电机（或直流电机模型），使其运行后观察直流电机电刷周围是否有电火花产生？试分析其产生火花的原因以及解决方法。1.直流电机的主极磁场2.直流电机的电枢磁场空载磁密分布气隙δ极距τ=πD/(2p)磁极极靴的宽度≈75%τ步骤五

磁路从气隙1出发经－电枢齿－电枢轭－电枢齿2－气隙2－主磁极2－定子轭－主磁极1，最后又回到气隙1主磁通、主磁路：由N极出发，经气隙进入电枢齿部，经电枢铁心的磁轭到另外的电枢齿，通过气隙进入S极，再经定子轭回到原来N极。漏磁通、漏磁路：不进入电枢铁心，直接经过相邻的磁极或定子轭。影响饱和程度主磁通交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢绕组中感应电势，产生电磁转矩。空载磁密分布步骤五3.直流电机的电枢反应

负载时，电枢绕组通有负载电流，由此产生电枢磁动势Fa，Fa与励磁磁动势Ff共同合成负载时的气隙磁密。电枢磁动势对气隙磁密分布的影响称为电枢反应。电枢磁场磁通密度分布曲线主磁场的磁通密度分布曲线两条曲线逐点叠加后得到负载时气隙磁场的磁通密度分布曲线xBdxBdaxBaxB负载时的气隙合成磁场步骤五(a)主极磁场(b)电枢磁场(c)合成磁场步骤五1、使气隙磁场发生畸变发电机的几何中性线顺着电枢旋转方向偏移，而电动机逆着电枢旋转方向偏移。现象：会使换向火花增大2、对主磁场起去磁作用由于电机一般工作在磁饱和状态，故增磁量小于去磁量，每极磁通略为减少。现象：发电机输出电势减小，而电动机输出转矩减小。电刷在几何中性线上时的电枢反应步骤五电刷不在几何中性线上时的电枢反应这时电枢磁动势可以分解为两个垂直分量：交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势。

电刷顺转向偏移电刷逆转向偏移发电机交轴和直轴去磁交轴和直轴助磁电动机交轴和直轴助磁交轴和直轴去磁（二）直流电机的换向电枢绕组中一个元件经过电刷从一个支路换到另一个支路里时,电流方向改变的过程称为换向。换向火花1.换向条件不好则会在电刷与换向器之间产生火花。2.正常工作时，火花等级不超过1.5级；3.短时过载时，火花等级不超过2级。步骤五步骤五（三）换向火花产生的原因1．电抗电势：换向时线圈中会产生自感电势，因为同时换向的元件不止一个，所以同时换向的元件之间产生还会产生互感电势，两者合称电抗电势，电抗电势加在电刷和换向片之间，击穿稀薄的空气，产生火花。2．切割电势：由于电枢反应的存在，使几何中性线处的磁密度不为零，因此当电枢转过几何中性线处，会在换向元件中会产生切割电动势，切割电势也是产生换向火花的主要电磁原因。3．除了上述电磁原因意外，还有机械（装配方面）、化学（环境因素）等方面的原因。步骤五二、改善换向方法发电机应与顺电枢旋转方向的极性相同电动机应与顺电枢旋转方向的极性相反换向磁极加装原则大型电机常让补偿绕组与电枢绕组串联，使磁势方向与电枢磁势相反，这样在任何条件下，都可以有效地防止环火的发生。（三）定期进行换向器和电刷的维护（一）加装换向磁极和补偿绕组（二）合理的选择电刷，并调整电刷中性线的位置步骤五

利用备用的直流电机，以小组为单位，按照正确的操作方法与步骤，调整电刷至中性线位置，直至直流电机产生的火花达到要求的等级为止。（2）当断开或合上开关时（即交替接通和断开励磁绕组的电流），毫伏表的指针会左右摆动，这时将电刷架顺电动机转向或逆电动机转向缓慢移动，直到毫伏表指针几乎不动，刷架位置就是中性线位置。（1）将励磁绕组通过开关接到1.5～3V的直流电源上，毫伏表接到相邻两组电刷上（电刷与换向器的接触一定要良好）。感应法确定电刷中性线的位置步骤五以小组为单位，利用万用表检测直流电机换向器各换向片间有无短路现象，对有故障的换向器进行故障分析，并采用正确的维修方法进行检修，直至排除故障。请同学们以小组为单位，采用正确的研磨方法，研磨损坏的电刷，直至电刷符合技术要求为止。三、直流电机电刷火花过大常见故障及检修方法序号可能原因排除方法1电刷不在中性线上调整刷杆位置2电刷压力不当或与换向器接触不良或电刷磨损或电刷牌号不对调整电刷压力、研磨电刷与换向器接触面、调换电刷3换向器表面不光滑或云母片凸出研磨换向器表面、下刻云母槽4电动机过载或电源电压过高降低电动机负载及电源电压5电枢绕组或磁极绕组或换向极绕组故障分别检查原因6转子动平衡未矫正好重新矫正转子动平衡步骤六直流电机的装配与检测一、直流电动机的装配用扳手拧紧轴承盖螺钉，安装好轴承及外盖把电枢转子仔细伸到定子内，并按标记固定好外端盖从通风窗用套筒扳手等工具固定好刷架把电刷安放到刷握中，接好连接线，盖上并固定好通风窗按照标注尺寸安装上联轴器再次拧紧两侧端盖，直到电枢转子无卡阻现象用万用表、兆欧表等检测无误后通电试车二、直流电动机装配后的检测与通电试车直流电机的拆卸了解直流电机的种类、铭牌数据、分类等基础知识1.了解直流电机的结构2.掌握直流电机拆卸方法1.了解绕组术语及绕组形式2.掌握单叠绕组展开图的画法直流电机电枢绕组展开图的绘制认识直流电机直流电机的运行1.掌握直流电机的装配步骤2.掌握直流电机装配后的检验项目和方法直流电机换向故障的诊断与检修1.了解直流电机的磁场与电枢反应2.掌握换向火花产生的原因及改善方法直流电机的装配与检测1.掌握直流电机的工作原理以及参数转换计算2、掌握直流电机的稳态运行分析拓展任务查阅直流电动机运行与维护的相关书籍资料，谈谈自己对直流电动机使用维护的理解。1模块一电机拖动安全运行管理2模块二直流电机的拖动与维护4模块四交流电机的拖动与检修5模块五控制电机的运行与应用3模块三变压器的应用与检修6模块六交流电动机的变频调速2模块二直流电机的拖动与维护任务二直流电动机的启动与检修任务内容

直流电机因良好的启动性能，而得到广泛的应用，但是观察过生产生活中的直流电机有多少是直接启动的吗？如果大功率电机直接合闸启动，会出现什么现象呢？了解启动的电气要求吗？主要内容步骤一了解直流电动机的启动步骤二直流电动机的启动方法选择步骤三直流电动机启动故障的分析与检修

直流电动机由静止状态加速达到正常运转的过程称为启动过程。电动机启动性能的好坏由多项指标决定，其中电气方面的要求有：1.足够大的启动转矩2.不太大的启动电流了解直流电动机的启动步骤一一般情况下直流电动机不允许直接启动，因为启动瞬间，

过大的启动电流将导致换向困难，换向器表面产生强烈的电火花或环火；电枢绕组流过过大的电流而损坏绕组，机械传动机构受到强烈的冲击；很大的启动电流还会引起电网电压陡降，影响其它设备的正常运行。因此，除小容量的电动机以外，直流电动机一般不允许直接启动。步骤二直流电动机的启动方法选择

启动器外型及其接线图以小组为单位，连接好电路，采用启动器对他励直流电动机进行启动调试，并用转速表测量直流电动机转子的转速变化，做好详细记录。按图接线，并确认接线无误在QS断开时，将启动器QT手柄放在起始位置(左边空档)，再合上QS将启动器手柄顺时针方向匀速转动，使电动机通电启动，直至启动器处于运转位置断开QS开关，则电动机停转。观察此时启动器失电后自动复位的过程拆除试验线路，并清理现场启动器复位后，再次合上QS，重复一次启动操作记录并填写数据启动器对直流电动机进行启动的操作步骤除了上述启动方法外，查阅直流电动机启动的相关资料，思考直流电动机还有哪几种启动方法？步骤二步骤二一、直流电动机的机械特性

直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系。负载转矩的大小与速度无关，但其方向始终与转向相反TLn01、反抗性恒转矩负载2、位能性恒转矩负载转矩具有固定的大小方向，不随转速方向的改变而改变nTL0恒转矩负载特性恒功率、通风机型负载特性负载的功率为常数，不随转速的变化而改变Tn0恒功率负载通风机型负载Tn0负载的转矩与转速的平方成正比步骤二直流电动机的基本方程式：电磁转矩：感应电动势：电枢回路电动势平衡方程式：电动机转速特性：机械特性方程：步骤二

当U＝UN，＝N，电枢回路无外接电阻时，转速与转矩之间的关系，称为他励直流电动机的固有机械特性。分析：1.电磁转矩越大，转速越低，机械特性是一条下斜直线；步骤二一、他励直流电机的机械特性步骤二2.当转矩等于零，为理想空载转速。此时Ia＝0，Ea＝UN，是一种理想工作状态。3.n0′为电动机的实际空载转速，比n0略低。4.为机械特性斜率。ß增大，也增大，ß小为硬特性，ß大为软特性。5.转速降，表示电机带负载时的转速从n0降落的程度。斜率β越大，转速下降越快。人为机械特性分析根据转速、转矩公式人为地改变电动机参数U、R或得到的机械特性，称为人为机械特性。有三种人为机械特性：（1）电枢回路串电阻的人为机械特性；（2）改变端电压时的人为机械特性；（3）减弱电动机主磁通时的人为机械特性；步骤二串电阻人为机械特性分析保持U＝UN及＝N不变而在电枢回路中串入电阻RP，所得的n＝f（T）关系。对于给定的RP，为常数nne电枢串电阻人为特性的特点：（1）理想空载转速n0′与固有机械特性的n0相同；（2）斜率,特性变软，在同一个转矩下，转速下降更多。步骤二改变端电压时的人为机械特性保持每极磁通为额定值不变，电枢回路不串电阻(RPa=0),只改变电枢电压时的机械特性。表达式：固有人为UNU1UN>U1>U2T0nn0改变端电压人为特性的特点：（1）理想空载转速比固有特性的理想空载转速低。端电压下降越多，其理想空载转速越低。（2）端电压不同，但人为特性的斜率跟固有特性的斜率相等，因此各条特性彼此平行。步骤二保持端电压为额定值不变，电枢回路不串电阻(RPa=0),只改变励磁电流的机械特性。表达式：额定时，接近饱和，一般都为减弱的磁通。固有人为

N

N>

N’Mem0nn0

N’弱磁的人为机械特性减弱电机主磁通人为特性的特点：（1）由于

′<

N，理想空载转速比固有特性的理想空载转速高。（2）人为机械特性的斜率比固有机械特性大,即人为特性比固有特性软。步骤二

直流电动机接到电源以后，转速从零达到稳定转速的过程，称为起动过程。对电动机起动的基本要求：（1）起动转矩要大；（2）起动电流要小；（3）起动设备要简单、经济、可靠。对于鼠笼式电机主要是考虑降低启动电流，而绕线式电机主要是考虑提高启动转矩。二、他励直流电动机的启动将电动机的电枢投入额定电压的电源上启动。优点：操作简单，无需另加设备。缺点：冲击电流大，引起换向困难，产生火花；电源会发生瞬时跌落。适用于容量很小的电动机。

直接起动步骤二开始时，降低端电压，使Ia＝(1.5-2.0)IN,Ust=(1.5～2.0）INRa。随着转速的上升，电动势Ea逐渐增大，Ia减小，起动转矩也减小。为保证足够大的起动转矩，起动过程中必须不断提高电枢电压，直至额定电压，电动机进入稳定运行，起动结束。优点：起动电流小，起动过程平滑、能量损耗少。缺点：需要一套专用的直流发电机或整流电源，投资费用大。降压启动可控电源步骤二（一）降压启动电枢回路串电阻起动时，电源电压为额定值且保持不变，将起动电阻串入电枢回路，以达到限制起动电流的目的，待转速上升后，逐步将起动电阻切除。a、手动控制-直流电动机起动器直流电机启动变阻器步骤二（二）电枢回路串电阻启动接触器控制分级启动步骤二启动电流启动转矩接触器控制分级启动步骤二他励或并励直流电动机的反转

1、改变励磁电流的方向

2、改变电枢电压极性如果同时改变励磁电流和电枢电流的方向，则直流电动机的转向不变。串励电动机的反转，改变电源端电压的方向是不行的。必须改变励磁电流的方向或电枢电流的方向，才能改变电磁转矩的方向，实现电动机的反转。串励直流电动机的反转步骤三直流电动机启动故障的分析与检修针对B2012A龙门刨床工作台主拖动直流电动机不能启动的现象，制定检修方案，利用电工工具、仪表等设备完成对直流电动机不能启动故障的检修任务。一、故障分析与检修步骤故障原因检修项目检修方法1轴承损坏或卡死观察是否有轴承损坏或有杂物卡死停车后，调换轴承，排除杂物2电源电压过低检查电源电压是否正常用万用表检查，线路电压是否太低，修复后提高电压再启动3控制线路接触不良或断路控制线路是否有故障检查线路是否完好，启动器接线是否正确，保险丝是否熔断等，用万用表检查故障点并修复4励磁回路接触不良或断路检查励磁回路是否有故障检查励磁绕组启动器，看励磁回路有无断开5电枢绕组接触不良或断路检查电枢绕组绕组是否有故障观察电枢绕组是否接反等故障，并修复6电刷接触不良检查电刷回路是否有故障检查电枢绕组及电刷与换向器接触情况，刷握弹簧是否松弛，看电刷回路有无断开现象等7电动机过载检查是否负载过重看负载是否过重或电枢被卡死或启动设备不合要求所致，分别检查有关故障二、通电试车直流电动机的启动方法选择1.他励直流电动机启动方法与实现2.采用启动器对直流电动机启动进行接线调试了解直流电动机的启动直流电动机启动故障的分析与检修1.他励直流电动机故障分析2.直流电动机常见启动故障原因与检修方法1.他励直流电动机启动分析2.直流电动机的启动要求拓展任务以小组为单位，查阅串励直流电动机的相关资料，学习串励直流电动机启动的相关知识，掌握串励直流电动机在电钻、电吹风等产品中的应用。1模块一电机拖动安全运行管理2模块二直流电机的拖动与维护4模块四交流电机的拖动与检修5模块五控制电机的运行与应用3模块三变压器的应用与检修6模块六交流电动机的变频调速2模块二直流电机的拖动与维护任务三直流电动机的调速与检修任务内容

注意过吗，金属切削机械在进行加工时，精加工用高转速、粗加工用低转速，轧钢机在轧制不同厚度的钢材时，速度是不相同的，那么如果调速出现故障，应如何进行基本检修呢？主要内容步骤一了解直流电动机的调速步骤二直流电动机的调速方法选择步骤三直流电动机调速故障的分析与检修

人为地改变电动机的速度，以满足生产工艺的要求，称为调速。

了解直流电动机的调速步骤一以小组为单位，通过现场观看或通过观看视频资料演示，了解龙门刨床直流电动机（或备用直流电动机）的调速设备及调速过程，并作出详细记录。

电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速，通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。（1）改变励磁电流从而改变磁通；（2）改变施加在电枢两端的电压U；（3）改变串入电枢回路的调节电阻；1、调速范围：电动机在额定负载转矩下调速时，最高转速与最低转速之比。用D表示。2、静差率（相对稳定性），也称转速变化率：指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率。静差率越小，转速的相对稳定性越好。调速性能指标步骤二3、调速的平滑性：无级调速平滑性最好，有级调速由相邻两级转速中，高一级转速与低一级转速之比。4、经济性直流电动机的调速方法选择在B2012龙门刨床的直流拖动系统中采用的是A—G—M调速系统，根据转速公式：保持电动机的＝N不变且无外接电枢电阻，仅降低施加于电动机电枢两端电压U达到调速的目的，称为降压调速。步骤二一、改变电枢电压调速-恒转矩的调速方式调压调速过程中参数变化1.电压越低，转速越低，调速方向从基值往下平滑调节。2.静态稳定性好，调速范围大。3.调节过程能量损耗小。二、电枢回路串电阻调速-恒转矩的调速方式2.只能从基速往下调。保持U＝UN、＝N不变，电枢回路中串入调速电阻Rc进行调速，称为电枢串电阻调速。1.串入电枢回路的电阻越大，转速越低。3.低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差4.属于恒转矩的调速方式步骤二三、改变磁通的调速-恒功率的调速方式保持U＝UN，Rpa＝0，减小电动机的励磁电流If，使主磁通减小，达到调速目的。1.恒功率的调速方式2.转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制3.机械特性的斜率变大，特性变软步骤二“匹配”：为了使电动机得到充分利用，调速方式与负载类型要”匹配”，即拖动恒转矩负载时，应采用恒转矩的调速方式，拖动恒功率负载时，应采用恒功率调速方式。对风机类负载，三种方式都不是十分适合，但采用串电阻或降压调速比弱磁调速合适一些。步骤三直流电动机调速故障的分析与检修

对B2012A龙门刨床直流拖动系统在运行过程中，负载变化或迅速改变转速时电动机发生抖动、振荡等在调速过程中出现转速不正常的故障现象，进行故障检修。一、故障分析与检修方法序号故障原因检修方法1励磁绕组回路开路，励磁电压过低导致检查磁场线圈联接是否良好，观察磁场线圈或调速器内部是否断路，励磁欠压继电器是否动作，励磁电压是否正常2电刷不在正常位置按要求重新调整刷杆座位置3电枢及磁场线圈短路检查换向器表面及接头片是否有短路，测量磁场线圈每极直流电阻是否一样4外加电压过高或过低用万用表测量，将电压调整到允许范围内5转速偏高检查励磁绕组是否短路，或励磁绕组开路致使磁极只有剩磁。6转速偏低检查电枢回路各连接点接头焊接是否良好，接触是否可靠。直流电动机调速不正常可能的原因以及检修方法二、通电试车直流电动机的调速方法选择1.直流电动机调速方法与实现2.对直流电动机调速进行接线调试了解直流电动机的调速直流电动机调速简介直流电动机调速故障的分析与检修1.造成直流电动机调速不正常的主要原因2.检修直流电动机调速不正常的方法及步骤拓展任务查阅直流电动机调速相关资料，学习并掌握直流电动机调速在录像机、录音机等家电产品中的应用，并谈谈自己对直流电动机调速在实际应用中的理解。步骤三1模块一电机拖动安全运行管理2模块二直流电机的拖动与维护4模块四交流电机的拖动与检修5模块五控制电机的运行与应用3模块三变压器的应用与检修6模块六交流电动机的变频调速2模块二直流电机的拖动与维护任务四直流电动机的制动与检修任务内容

机车下坡时，不是加速运行，而是匀速下滑，还有很多生产机械在工作时，往往需要快速停车或者由高速转为低速，这都要求对电机进行制动，那么电动机制动时，有什么特点呢？主要内容步骤一了解直流电动机的制动步骤二直流电动机的制动方法选择步骤三直流电动机制动故障的分析与检修

了解直流电动机的制动步骤一直流电动机的两种运转状态：（1）电动运转状态：电动机的电磁转矩方向与旋转方向相同，此时电网向电动机输入电能，并转变为机械能，带动负载。（2）制动运转状态：电动机的电磁转矩方向与旋转方向相反，此时电动机吸收机械能转变为电能。

电动机很快停车，或者由高速运行很快进入低速，要求制动运行。以小组为单位，通过现场观看或通过观看视频资料演示，了解龙门刨床直流电动机（或备用直流电动机）的制动设备及电动机制动过程，并作出详细记录。制动就是在电动机上加上与原转向相反的转矩，使电动机迅速停转或限制电动机的转速。在电力拖动系统中，电动机经常需要工作在制动状态，在制动过程中，电磁转矩为制动转矩，电机将系统损失的机械能转换为电能消耗或回馈电网。他励直流电机的电气制动过程主要有能耗制动、反接制动和回馈制动三种方式。步骤一断开电源抱闸能耗制动反接制动回馈制动自由停车机械制动电气制动一、直流电动机的能耗制动能耗制动是指维持直流电动机的励磁电源不变，开关S投向制动电阻RB上，切断正在运转的电动机电枢的电源，再接入一个外加制动电阻，组成回路。此时电动机在惯性作用下，Ea和n方向不变，IaB与Ia方向相反，电动机靠生产机械惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转化为电能，并消耗在电枢和制动电阻上，电磁转矩Tem作为制动转矩迫使电动机迅速停转。步骤二能耗制动方程式直流电动机的制动方法选择

能耗制动接线图能耗制动的机械特性步骤二

制动的工作原理稳定运行时，工作点位于A点，制动开始时，工作点平行左移至B点，此时，电磁转矩Tem为制动转矩，电机减速，工作点沿BO移动，在O点处，反抗性负载制停；位能性负载开始反转并加速，此时电磁转矩Tem仍为制动转矩，至C点处Tem=TL，此时系统重新平衡，并匀速下降。能耗制动的机械特性步骤二

制动电阻的计算

改变制动电阻的大小，可以改变曲线斜率，从而改变起始制动转矩和位能性负载下放的速度。通常制动电阻选用原则为：步骤二能耗制动的特点能耗制动操作简单，制动减速平稳可靠，但能量损耗大，制动时间长。在制动过程中，将位能性负载损失的势能和反抗性负载损失的动能变成势能，全部消耗在耗能电阻上。实际上是一台他励直流发电机。轴上的机械能转化成电能，全部消耗于电枢回路的电阻上，所以称为能耗制动。反接制动倒拉反接制动（用于位能性负载）电枢反接制动（用于反抗性负载）二、直流电动机的反接制动步骤二1、电压反接制动

电压反接制动工作原理电动机原先工作在稳定运行点A处，将开关S打到制动档，此时电枢电源反接，并在电枢回路中串接制动电阻RB，工作点平行左移至B点，此时电枢电流为，产生很大的制动转矩，工作点沿BC至C点，反抗性负载制停。若此时，电机反转至D点稳定运行。步骤二

在U=－UN，φ=φN，R=Ra+RB条件下的人为特性，即：

电压反接制动机械特性方程机械方程转数特性特性曲线通过－n0点直线，理想空载点：斜率：步骤二制动电阻反接制动时电枢电流非常大，为了限制过大的制动电流，必须串接制动电阻，反接制动电阻大约是能耗制动电阻的2倍左右。（1）可以很快使机组停机。（2）需要加入足够的电阻，限制电枢电流；（3）转速至零时，需切断电源。能量关系：从电网吸收的电能和轴上输入的机械能都消耗在电枢回路的电阻上。电源反接制动的特点步骤