第三章第五节 他励直流电动机的制动（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（机工版.第2版）

第五节 他励直流电动机的制动 CATALOGUE 目录 制动的基本概念 他励直流电动机的机械特性 他励直流电动机的能耗制动 他励直流电动机的反接制动 他励直流电动机的回馈制动 他励直流电动机的制动应用场景及实例分析 制动的基本概念 01 制动是指通过某种方法使电动机迅速停止运转的过程。 制动的主要作用是在需要停止电动机运转时，通过消耗电动机的动能，将其转化为热能或其他形式的能量，从而使电动机迅速停止运转。 制动的基本定义 制动的作用 制动的定义 通过制动，可以快速停止电动机运转，提高生产效率。 提高生产效率 在某些情况下，如紧急停车或避免事故发生时，制动可以迅速停止电动机运转，保证人员和设备的安全。 保证安全 通过合理使用制动，可以避免电动机在运转过程中受到过大的冲击和磨损，从而延长电动机的寿命。 延长电动机寿命 制动的重要性 根据制动方式分类 根据制动方式的不同，可以分为机械制动、电气制动和液压制动等。 根据制动效果分类 根据制动效果的不同，可以分为快速制动和缓慢制动。快速制动通常用于紧急停车或避免事故发生；缓慢制动则用于需要平稳停止电动机运转的情况。 制动的分类 他励直流电动机的机械特性 02 01 02 机械特性的定义 机械特性是电动机的一个重要性能指标，它反映了电动机在一定条件下，转速与电磁转矩之间的内在联系。 机械特性是指电动机在一定条件下，转速与电磁转矩之间的关系。 机械特性的表示方法 机械特性可以用数学公式来表示，通常用转速与电磁转矩之间的关系式来表示。 机械特性也可以用曲线来表示，即机械特性曲线。 在机械特性曲线上，可以找到电动机的额定转速和额定转矩对应的点，这些点是电动机的重要参数。 通过机械特性曲线，可以了解电动机在不同转速下的转矩情况，从而选择合适的电动机来满足不同的应用需求。 他励直流电动机的机械特性曲线是一条直线，因为其电磁转矩与转速成正比。 他励直流电动机的机械特性曲线 他励直流电动机的能耗制动 03 能耗制动的原理是将他励直流电动机的机械能转化为电能并消耗在电阻上，从而实现制动。 当电动机在电动状态下运行时，其电枢电流与励磁电流相加，产生电磁转矩，使电动机旋转。 当电动机需要制动时，切断励磁电流，电枢电流不变，但电磁转矩消失，电动机处于空载状态。此时，电动机的机械能通过电枢绕组和换向器转化为电能，并消耗在电枢电阻上，从而实现制动。 能耗制动的原理 实现能耗制动的方法是在切断励磁电流后，将电枢两端接入一个制动电阻，以消耗电能并实现制动。 制动电阻的阻值一般选择适当，以使电枢电流不超过允许值。 在制动过程中，应保持电枢电流的稳定，以避免对电动机造成损坏。 能耗制动的实现方法 能耗制动的优点是制动迅速、平稳、无冲击、制动精度高、对环境无污染等。 缺点是需要消耗电能，制动力矩较小，不适合于频繁制动或要求大制动力的场合。 此外，能耗制动还受到电源容量和电压波动的影响，需要采取相应的措施来保证制动的可靠性。 能耗制动的优缺点 他励直流电动机的反接制动 04 03 当需要制动时，将电源极性反接，电磁转矩方向与旋转方向相反，电动机产生制动作用。 01 反接制动的原理是通过改变电动机的电源极性，使电动机的电磁转矩方向与原旋转方向相反，从而产生制动作用。 02 当电动机正转时，其电磁转矩方向与旋转方向相同，电动机正常运转。 反接制动的原理 反接制动的实现方法是将电动机的电源极性反接，即改变电源的正负极。 具体实现方法可以通过手动操作电源开关或使用自动控制电路来实现。 反接制动的实现方法 反接制动的优点 制动力矩大：由于反接制动是通过改变电源极性产生反向电磁转矩来实现制动的，因此制动力矩较大。 制动速度快：由于电动机的电磁转矩方向与原旋转方向相反，因此制动速度较快。 反接制动的优缺点 反接制动的优缺点 适用于频繁制动：由于反接制动操作简单，因此适用于需要频繁制动的场合。 1 2 3 反接制动的缺点 能量消耗大：由于反接制动过程中电动机仍需消耗电能，因此能量消耗较大。 对设备要求高：反接制动需要较高的设备精度和稳定性，否则可能影响制动效果和设备寿命。 反接制动的优缺点 他励直流电动机的回馈制动 05 当电动机的转速高于同步转速时，电动机处于发电状态，此时将电能回馈给电网，实现制动。 回馈制动原理 在电动机减速或反转时，当转速高于同步转速时，可采用回馈制动。 回馈制动时机 回馈制动的原理 调压调速 通过调节电枢电压来控制电动机的转速，当转速高于同步转速时，将电枢电压降低，使电动机减速。 弱磁调速 通过调节励磁电流来控制电动机的转速，当转速高于同步转速时，将励磁电流减小，使电动机减速。 回馈制动的实现方法 回馈制动的优缺点 优点 回馈制动具有制动效果好、能量回收率高、对电网无污染等优点。 缺点 回馈制动需要消耗一定的能量来