《变压器与电动机》直流电动机的制动 (举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《变压器与电动机》直流电动机的制动-讲义 1. 理解直流电动机三种制动方式（能耗制动、反接制动、回馈制动）的基本原理、特点及适用场合，并能区分其异同。 2. 根据实际工况（如平稳减速、紧急停车、下坡限速等）正确选择制动方法，并说明其操作要点与注意事项。 3. 培养安全操作意识与节能观念，理解电气制动在工程实践中的意义，树立规范操作、注重效率的职业态度。 知识点一 能耗制动 一、定义： 能耗制动是在电动机切断电源后，将电枢两端接入一个外接电阻，使电枢绕组作为发电机运行，将系统的动能转化为电能消耗在电阻上，从而产生制动转矩。 图1 并励电动机能耗制动电路 二、操作步骤： 保持励磁电源接通 → 断开电枢电源 → 电枢接入制动电阻 → 电枢产生反向电流 → 电磁转矩变为制动转矩。 图2 励磁电源 图3 电枢组件 图4 一种制动转矩实例 三、特点： 制动平稳、无大的冲击，但停车速度较慢。 四、适用场合： 适用于要求平稳减速、对停车速度要求不高的场合。 能耗制动中，电枢绕组在制动时处于什么状态（ ） A. 电动机状态 B. 发电机状态 C. 短路状态 D. 开路状态 【答案】B 【解析】在能耗制动中，电枢绕组由于惯性继续旋转，切割磁场产生感应电动势，相当于发电机运行。 1. 能耗制动的制动转矩是如何产生的（ ） A. 电源反接 B. 电枢电流方向不变 C. 电枢电流方向改变 D. 励磁电流反向 【答案】C 【解析】电枢接入电阻后，感应电流方向与原来相反，电磁力方向改变，形成制动转矩。 2. 能耗制动的主要优点是什么（ ） A. 制动迅速 B. 机械冲击小 C. 消耗能量少 D. 可自动反转 【答案】B 【解析】能耗制动减速平稳，无大的机械冲击。 3. 能耗制动时，电枢两端接的是什么（ ） A. 电源 B. 短路导线 C. 制动电阻 D. 电容 【答案】C 【解析】电枢断电后接入制动电阻，用于消耗电能。 1. 能耗制动适用于以下哪种场合（ ） A. 要求迅速停车的场合 B. 要求平稳减速的场合 C. 要求反转的场合 D. 要求高速运行的场合 【答案】B 【解析】能耗制动减速平稳，适合对停车速度要求不高的场合。 2. 在能耗制动过程中，哪种能量被转化为电能（ ） A. 电能 B. 磁能 C. 动能 D. 热能 【答案】C 【解析】系统的动能通过电枢发电转化为电能，消耗在电阻上。 3. 能耗制动是否需要保持励磁电源接通（ ） A. 不需要 B. 需要 C. 可有可无 D. 视情况而定 【答案】B 【解析】制动时励磁电源保持接通，维持磁场，电枢才能发电。 · 能耗制动是通过将电枢接入电阻使其发电，将动能转化为电能消耗，实现平稳制动。 · 适用于减速平稳、冲击小的场合。 · 缺点是停车速度较慢。 知识点二 反接制动 一、定义： 反接制动是将电源电压反接到电枢绕组或励磁绕组上，使电动机产生反向转矩，加速停车或反转。 图5 反接制动接线原理图 二、操作要点： 电枢反接时必须串联外接电阻以限制电流；转速接近零时应迅速切断电源，防止反转。 三、特点： 制动强烈、停车迅速，但机械冲击大、能量消耗多。 四、适用场合： 适用于需要快速停车或迅速反转的场合。 反接制动的主要目的是什么（ ） A. 平稳减速 B. 快速停车或反转 C. 节能运行 D. 提高转速 【答案】B 【解析】反接制动通过反向电压产生强烈制动转矩，实现快速停车或反转。 1. 反接制动时，为什么要在电枢回路中串联电阻（ ） A. 提高转速 B. 降低电流，保护电枢 C. 增加转矩 D. 节省电能 【答案】B 【解析】反接瞬间电枢电动势与电源电压同向叠加，电流很大，串联电阻可限制电流，防止损坏设备。 2. 反接制动的主要缺点是什么（ ） A. 制动速度慢 B. 能量消耗大 C. 操作复杂 D. 无法停车 【答案】B 【解析】反接制动过程中电能和动能消耗较大，不够节能。 3. 反接制动适用于以下哪种情况（ ） A. 电梯平稳下降 B. 电车下坡限速 C. 机床紧急停车 D. 风机低速运行 【答案】C 【解析】反接制动制动强烈，适用于紧急停车或需要快速制动的场合。 1. 反接制动时，若不在电枢回路串联电阻，会导致什么后果（ ） A. 转速升高 B. 电流过大，损坏设备 C. 无法制动 D. 自动反转 【答案】B 【解析】电流过大会产生强烈火花，烧坏换向器和电刷。 2. 反接制动过程中，当转速接近零时应如何操作（ ） A. 继续通电 B. 增加电阻 C. 迅速切断电源 D. 反向励磁 【答案】C 【解析】若不及时断电，电动机会开始反向旋转。 3. 反接制动与能耗制动相比，哪个制动更迅速（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 两者一样 D. 无法比较 【答案】B 【解析】反接制动转矩大，停车更快，但冲击也更大。 · 反接制动通过反接电源使电动机产生反向制动转矩，制动强烈、速度快。 · 但需串联电阻限流，且在转速接近零时及时断电。 · 适用于紧急制动或快速反转场合。 知识点三 回馈制动 一、定义： 回馈制动发生在电动机转速超过空载转速时，电枢反电动势大于电源电压，电动机变为发电机状态，向电网回馈电能，电磁转矩变为制动转矩。 二、发生条件： 实际转速 n > 空载转速 n₀，例如电车下坡、电梯下降等位能负载场合。 三、特点： 能将系统动能转化为电能回馈电网，节能且能限制转速过高。 4、 本质： 电动机转变为发电机运行，是一种自动发生的制动方式。 回馈制动发生在什么情况下（ ） A. n < n₀ B. n = n₀ C. n > n₀ D. 任何情况 【答案】C 【答案】当实际转速超过空载转速时，反电动势大于电源电压，进入回馈制动状态。 1. 回馈制动时，电枢电流方向如何变化（ ） A. 与电压同向 B. 与电压反向 C. 不变 D. 为零 【答案】B 【解析】电动机变为发电机，电流方向反向，流向电网。 2. 回馈制动的主要优点是什么（ ） A. 制动强烈 B. 节能回馈电能 C. 操作简单 D. 制动平稳 【答案】B 【解析】回馈制动能将机械能转化为电能回馈电网，具有节能效果。 3. 以下哪种情况易发生回馈制动（ ） A. 电动机启动时 B. 电车平路行驶 C. 电车下坡时 D. 电动机空载时 【答案】C 【解析】下坡时负载带动电动机加速，转速超过空载转速，触发回馈制动。 1. 回馈制动时，电动机处于什么状态（ ） A. 电动机状态 B. 发电机状态 C. 短路状态 D. 制动器状态 【答案】B 【解析】转速过高时，电动机转为发电机运行，向电网供电。 2. 回馈制动的主要作用是什么 ( ) A. 快速停车 B. 限制转速过高 C. 提高效率 D. 增加转矩 【答案】B 【解析】回馈制动能自动限制转速，防止系统超速运行。 3. 回馈制动是否需要外接制动电阻 ( ) A. 必须接 B. 不需要 C. 可有可无 D. 视情况而定 【答案】B 【解析】回馈制动是电动机自发转为发电状态，电能回馈电网，无需外接电阻消耗能量。 · 回馈制动在电动机转速超过空载转速时自动发生，电动机转为发电机，向电网回馈电能，实现制动与限速。 · 适用于下坡、下降等位能负载场合，具有节能优点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $