3.5 他励直流电动机的制动（课件）-《电机与电气控制技术》同步精品课堂（机工版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第三章 直流电动机 第五节 他励直流电动机的制动 （第14课时） 知识目标 掌握他励直流电动机的制动。 能力目标 通过学习他励直流电动机的制动，掌握他励直流电动机常用的电气制动：能耗制动、反接制动、发电回馈制动；熟悉掌握他励直流电动机的制动原理和机械特性，以便学以致用。 情感目标 通过学习他励直流电动机的制动知识，提升同学们的才能，激发同学们对他励直流电动机的制动相关知识求知欲。 三维目标 第一章 绪论 导入情景 01 他励直流电动机的电气制动是使电动机产生一个与旋转方向相反的电磁转矩，阻碍电动机转动。 在制动过程中，要求电动机制动迅速、平滑、可靠、能量损耗少。 新知学习 02 他励直流电动机常用的电气制动方法： 一、能耗制动 三、发电回馈制动 二、反接制动 新知学习 02 1.制动原理 能耗制动是把正在作电动机运行的他励直流电动机的电枢从电网上切除后，立即将其并接到一个外加的制动电阻 Rbk上构成闭合回路。其控制电路如图 3-17a 所示。制动时，保持磁通大小、方向均不变，接触器 KM 线图断电释放，其常开触头断开，切断申枢电源；常闭触头闭合，电枢接入制动电阻Rbk ，电动机进入制动状态，如图3-17b 所示。 一、能耗制动 新知学习 02 电动机制动开始瞬间，由于惯性作用，转速 n 仍保持与原电动状态时的方向和大小，电枢电动势 Ea亦保持电动状态时的大小和方向，但由于电枢电压 U=0，则此时电枢电流为 电枢电流为负值，其方向与电动状态时的电枢电流相反，称 Ibk为制动电流，由它产生的电磁转矩T也反向，与转速n方向相反，成为制动转矩，在其作用下使电动机迅速停转。在制动过程中，电动机把拖动系统的动能转变为电能并消耗在电枢回路的电阻上，故称为能耗制动。 新知学习 02 能耗制动的机械特性方程 2.机械特性 新知学习 02 能耗制动机械特性曲线是一条过坐标原点，位于第I象限的直线，如图3-18 所示。 2.机械特性 若电动机带位能性负载，稳定工作点 电动机状态工作点 制动瞬间工作点 制动过程工作段 电动机拖动反抗性负载，电机停转 新知学习 02 能耗制动特点：线路简单，制动时间一般，需加制动接触器、制动电阻、和制动时间继电器。 新知学习 02 二、反接制动 反接制动 倒拉反接制动 电枢反接制动 新知学习 02 （一）电枢反接制动 1.制动原理 电枢反接制动是将电枢反接在电源上，同时电枢回路串入制动电阻 Rbk，控制电路如图3-20a所示。 2.机械特性 机械特性曲线如图 3-20b 所示。 新知学习 02 倒拉反接制动一般发生在卷扬电动机由提升重物转为下放重物的情况下。控制电路如图3-21a 所示。 （二）倒拉反接制动 新知学习 02 1.制动原理 当运行点沿人为机械特性下降并通过c点时，由于转速反向成为负值反电动势 Ea也反向成为负值，电枢电流 Ia为正值，所以此时电磁转矩保持提升时的原方向，即与转速方向相反，电动机处于制动状态。此运行状态是由于位能负载转矩拖动电动机反转而形成的，因此称为倒拉反接制动。 2.机械特性 倒拉反接制动下放重物的速度随串入电阻 Rbk大小而异，制动电阻越大，特性越软，下放速度越快。 新知学习 02 电动机进入倒拉反接制动状态必须有位能负载反拖电动机，同时电枢回路必须串入较大的电阻。此时位能负载转矩为拖动转矩，而电动机的电磁转矩是制动转矩，它抑制重物下放的速度，使其安全下放。 反接制动特点：制动速度快，需加装反转接触器、限流电阻和速度方向继电器。 小试牛刀 02 练习： 1.在制动过程中，要求电动机制动迅速、平滑、可靠、能量损耗少。 2.在制动过程中，电动机把拖动系统的动能转变为电能并消耗在电枢回路的电阻上，故称为能耗制动。 3. 反接制动是把正在作电动机运行的他励直流电动机的电枢从电网上切除后，立即将其并接到一个外加的制动电阻 Rbk上构成闭合回路。（ × ） 新知学习 02 三、发电回馈制动 停止时，停止电枢正向供电，电动机处于发电状态，而把发出的电回馈给供电回路。发电回馈制动可出现在降低电枢电压调速时以及位能负载高速拖动电动机的场合。 特点： 效果好，但所需的设备较复杂，适用于电动-发电-电动系统或可逆可控硅供电系统。 新知学习 02 （一）位能负载高速拖动电动机时的发电回馈制动 由直流电动机拖动的电车，在平路行驶时，如图3-22a所示。电磁转矩T与负载转矩 T(摩擦转矩 T)相平衡，电动机稳定运行在正向电动状态固有机械特性的