电机拖动基础顾绳谷 第九章课件.ppt

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1、第四讲他励直流电动机的制动第四讲、他励直流电动机的制动他励直流电动机的两种运转状态电动运转状态——电动机转矩的方向与转速的方向相同，此时电网向电动机输入电能，并变为机械能以带动负载;制动运转（电气制动）状态——电动机转矩与转速的方向相反，此时，电动机吸收机械能并转化为电能。3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩23、他励直流电动机的制动制动的目的使电力拖动系统停车；使电力拖动系统转速降低；使位能负载工作机构匀速下降。使电力

2、拖动系统停车的方法断电源自由停车—较慢，生产效率低；机械制动—电磁制动器，即机械抱闸；电气制动—能耗制动、反接制动、回馈制动（再生制动）3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩3MnMnMnMnI正向电动II制动III反向电动IV制动nT0TTTTT与n方向关系43、他励直流电动机的制动能耗制动下图（左）为电动机工作在电动状态；下图（右）为电动机工作在能耗制动状态。制动时，励磁保持不变，断开K1、K2接通K3，电动机开始工作在

3、发电状态，把动能转换成电能消耗在电动机电枢回路的电阻上。3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩53、他励直流电动机的制动能耗制动能耗制动机械特性方程式其机械特性位于第二象限如下图所示3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩63、他励直流电动机的制动能耗制动制动电阻的计算制动电阻Rz越小，制动时的机械特

4、性越平，制动转矩绝对值越大，制动越快。制动电阻又不能太小，否则制动电流超出允许值。一般最大制动电流按不超过2IN选择Rz，则3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩73、他励直流电动机的制动能耗制动电动机带位能负载时的能耗制动如右图所示，电动机初始状态为n=0，T=0，电动机在位能负载的作用下反向加速，随着转速的增加，T也不断增大，直到T=Tz，转速稳定，匀速下放重物。3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3

5、回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩83、他励直流电动机的制动能耗制动电动机带位能负载时的能耗制动电动机带位能负载能耗制动时，转速n为负，转矩T为正，这时机械特性位于第四象限，如下图所示的虚线。3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩93、他励直流电动机的制动能耗制动能耗制动使得n=f（t）和I=f（t）曲线当T=Tz时3.他励直流电动机的制动3.1能耗制

6、动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩103、他励直流电动机的制动能耗制动该方程与电动机工作在电动状态下的转速微分方程的形式是一样的，只是参数的正负号有所不同。能耗制动使得n=f（t）和I=f（t）曲线其中：nST为速度的起始值或3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩113、他励直流电动机的制动能耗制动能耗制动使得n=f（t）和I=f

7、（t）曲线3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩123、他励直流电动机的制动能耗制动能耗制动使得n=f（t）和I=f（t）曲线能耗制动所需时间为：或3.他励直流电动机的制动3.1能耗制动3.2反接制动3.3回馈制动4.他励直流电动机的调速4.1调速指标4.2降低电枢端电压调速4.3弱磁调速4.4调速时的功率与转矩133、他励直流电动机的制动反接制动反接制动有两种情况，分别是转速反向（一般用于位能负载）与电枢反接（一般用于反作

8、用负载）转速反向的反接制动转速反向的反接制动一般用于起重机下放重物，如右图所示。假设重物G产生的负载转矩为T