第2章直流电动机的电力拖动解答.pptVIP

2.6 他励直流电动机的制动 为了使电动机在停车时能迅速停止，需要对电动机进行制动。 制动方法一般分为机械制动和电气制动。 机械制动是利用摩擦力产生阻转矩来实现的，如电磁抱闸。 电气制动实质上是在电动机停止旋转过程中产生一个和实际旋转方向相反的电磁转矩，来迫使电动机迅速停止旋转的方法。 常用的电气制动方法有：能耗制动、反接制动和回馈制动三种。 2.6.1 能耗制动 制动方法：把正处于电动运行状态的电动机电枢绕组从电网上断开，并立即与一个附加制动电阻 Rbk 相连接构成闭合电路。能耗制动又可分为能耗制动停车和能耗制动运行。 在电路切换的瞬间，由于机械惯性作用，电动机仍按原来的方向旋转。由于磁通方向不变，因此电枢电动势Ea的方向也不变，电动机此时作发电机运行，电枢电流方向及其产生的电磁转矩的方向都改变了，使电磁转矩的方向与转速方向相反，成为制动转矩。在制动转矩的作用下,电动机转速迅速下降,当n=0时,Ea=0,Ia=0,T=0,制动过程结束。在制动过程中，电动机将生产机械储存的动能转换为电能消耗在电阻（Ra+Rbk）上，所以这种制动方式称为能耗制动。 能耗制动时,U=0,Φ=ΦN,R=Ra+Rbk,其机械特性方程式为： 由上式可知其机械特性曲线为一条通过原点,位于第二象限的直线,如图2-22所示。 能耗制动的特点：方法比较简单，运行可靠，且比较经济。制动转矩随转速的下降而减小，因此制动比较平稳，便于准确停车，且制动安全。适用于要求准确停车的场合制动停车。 2.6.2 反接制动 分为电枢反接制动和倒拉反接制动两种 电枢反接制动是在制动时将电源极性对调，反接在电枢两端，同时还要在电枢电路中串一制动电阻Rbk，如图（a）所示。 电枢反接制动工作过程 电枢反接制动时， 需接入制动电阻Rbk 电枢反接制动的特点是：设备简单，操作方便，制动转矩较大，制动强烈。但制动过程中能量损耗较大，在快速制动停车时，若不及时切断电源就可能反转，不易实现准确停车。适用于要求迅速停车的生产机械，对于要求迅速停车并立即反转的生产机械更为理想，例如龙门刨床和轧钢机等。 2.6.3 回馈制动 若在外部条件的作用下，使电动机的实际转速高于理想空载转速，即|n|n0时，电动机即可运行在回馈制动状态。 在电动机降压调速的过程中,若突然降低电枢电压,感应电动势还来不及变化,就可能发生nn0，EaU的情况,即出现了回馈制动状态。 ? 如图2-26所示,当电压从UN降到U1时,转速从nN降到n01的期间,由于EaU1将产生回馈制动,此时电枢电流及电磁转矩方向将与正向电动状态时相反,而转速方向未改变。在转速从n01降到n1期间,由于EaU1,此时电枢电流及电磁转矩方向将与正向电动状态时相同,电动机恢复到电动状态下工作。 图2-26 他励直流电动机降压调速 过程中的回馈制动 他励直流电动机的制动总结 制动能够使生产机械快速停车，或位能性负载匀速下放重物。 制动方法有能耗制动、反接制动（包括电枢反接制动和倒拉反接制动两种）和回馈制动。 能耗制动的控制设备简单，制动平稳可靠，制动效果不强烈，适于平稳、准确停车的场合和低速匀速下放重物。电枢反接制动的制动转矩大，制动强烈，但能量损耗大，转速降为零时必须及时切断电源才能停车，否则可能反转，适用于迅速停车，或快速正反转的场合。 倒拉反接制动，设备简单，操作方便，但机械特性较软，转速稳定性差，能量损耗大，适用于低速匀速下放重物。回馈制动的能量损耗小，比较经济， 但转速高于理想空载转速，只适于高速下放重物。 2 . 2 生产机械的负载转矩特性 生产机械的转速 n 与其负载转矩 TL 之间的关系称为负载转矩特性 n = f （ TL ） 。生产机械的种类很多， 它们的负载转矩特性也各不相同， 但可以大致归纳为以下三种类型： 1、恒转矩负载特性 负载转矩TL的大小为一恒定值，与转速n无关，这种特性称为恒转矩负载特性。恒转矩负载又可分为反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 （ 1 ） 反抗性恒转矩负载特性 （ 2 ） 位能性恒转矩负载特性 正方向规定 2、恒功率负载特性 恒功率负载的特点是负载的功率为一恒定值,这时负载的功率值为 PL=TLΩ=TL =常数 负载的转矩TL与转速n成反比。转速升高时,负载转矩减小； 转速降低时,负载转矩增大,负载功率不变。如车床的切削加工,粗加工时,切削量大,切削阻力大,负载转矩大,用低速切削； 精加工时,切削量小,切削阻力小,负载转矩小,用较高的速度切削，从而保持负载功率恒定。恒功率负载特性如图所示。 3、通风机型负载特性 风机、水泵和油泵等通风