【文章內(nèi)容簡介】 磁轉(zhuǎn)矩公式（ T=CTFIa）可知，欲改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，只需改變勵(lì)磁磁通方向或電樞電流方向即可。所以，改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有兩個(gè)： ?保持電樞繞組兩端極性不變，將勵(lì)磁繞組反接。 ?保持勵(lì)磁繞組極性不變，將電樞繞組反接。 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和反轉(zhuǎn) 例 31： 某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定功率 PN=96kW，額定電壓 UN=440V，額定電流IN=250A，額定轉(zhuǎn)速 nN=500r/min，電樞回路電阻 Ra=?，拖動(dòng)額定恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。 （ 1） 若采用電樞回路串電阻起動(dòng)，起動(dòng)電流 Is1=2IN時(shí)，計(jì)算應(yīng)串入的電阻值及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （ 2） 若采用減壓起動(dòng)，條件同上，電壓應(yīng)降至多少？計(jì)算起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 解 ： (1)串電阻起動(dòng)時(shí)， 應(yīng)串電阻 RS=UN/IS1Ra=（ 440/2 ） =? 額定轉(zhuǎn)矩 TN≈ N/nN=( 96 103/500)= 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Ts=2TN=(2 )=3667Nm (2)減壓起動(dòng)時(shí)， 起動(dòng)電壓 Us=IS Ra=(2 250 )V=39V 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Ts=2TN=(2 )=3667Nm 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) Ⅰ. 能耗制動(dòng) Ⅱ. 反接制動(dòng) (倒拉、電源反接） Ⅲ . 回饋制動(dòng) (又稱再生發(fā)電 ) ?制動(dòng)的概念 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，就稱為電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。 ?制動(dòng)的目的： 1）使電動(dòng)機(jī)減速或停車。 2）限制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高。（如電車下坡） ?制動(dòng)的方法 （ 1）機(jī)械制動(dòng) （ 2）電磁制動(dòng) ?電磁制動(dòng)的方法 ?機(jī)械（抱閘）制動(dòng) ：利用電磁或電磁液壓驅(qū)動(dòng)裝置，使閘瓦抱緊或松開制動(dòng)盤（ 得電松閘、失電抱閘 ） 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 機(jī)械抱閘制動(dòng)示意圖 能耗制動(dòng) 電動(dòng) 狀態(tài)（開關(guān) S打到電源上），電樞電流、電樞電動(dòng)勢、轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩如圖實(shí)線箭頭所示。 制動(dòng) 時(shí)將開關(guān) S打到制動(dòng)電阻 RB上，由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢 Ea(Ea=CeFn)方向不變。由 Ea產(chǎn)生的電樞電流 IaB 的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí) Ia的方向相反 [IaB=(UEa)/R,此時(shí) U=0],對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩 TB與 T方向相反 ,為制動(dòng)性質(zhì) ,電機(jī)處于能耗制動(dòng)狀態(tài)。 能耗制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)靠將生產(chǎn)機(jī)械的 動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能 ，消耗在制動(dòng)電阻上。 ? U電動(dòng) M? aEaInTfIS制動(dòng) BRaBIBT圖 315 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài) 能耗制動(dòng) 能耗制動(dòng)時(shí)的 機(jī)械特性方程 為： CBn0naRA0 LT T 電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作 點(diǎn) 制動(dòng)瞬間工作點(diǎn) 制動(dòng)過程工作段 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。 若電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載 ,穩(wěn)定工作點(diǎn) T T C C R R n N T e B a b = F ? =n0 0 2 (n0=U/CeF=0,U=0) 能耗制動(dòng) 但制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電流越大。選擇制動(dòng)電阻的原則是： NBaaaB IIRREI )~2(m a x =??= 能耗制動(dòng)操作簡單 ,制動(dòng)平穩(wěn) ,隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的減小 , 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不斷減小 ,制動(dòng)效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī) ,可在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí) ,切除一部分制動(dòng)電阻 ,增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 改變制動(dòng)電阻 RB的大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率 ,從而可以改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的 穩(wěn)定 速度。 RB越小 ,特性曲線的斜率越小 ,起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大 ,而下放負(fù)載的速度越小。 即 aNaB RIER ?)~2(其中 Ea=CeFn為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢。 CBn0naRA0 LT T C’ B’ 倒拉反接制動(dòng) 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)適用于低速下放重物。 制動(dòng)時(shí)在電路串入一個(gè)大電阻，此時(shí) Ia變小，電磁轉(zhuǎn)矩變小。 T + + Ea a aUn n TL I 電動(dòng)機(jī)提升重物 T + + Ea R Z I a aUn n TL 倒拉反接 圖 317 倒拉反接原理圖 倒拉反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，有 0 2 0 F ? = N T e Z a T C C R R n n 倒拉反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性曲線就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性在第四象限的部分（ CD段）。 Z a R R ? CBn0naRA0 LTTDKT 可以通過改變串入電阻值的大小來得到不同的下放速度。 倒拉反接制動(dòng) 電源反接制動(dòng) 電源反接（或稱電樞反接）制動(dòng)時(shí)接線如圖所示。 開關(guān) S投向 “ 電動(dòng) ” (藍(lán)線 )側(cè)時(shí)，電樞接正極電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。 反接制動(dòng)時(shí)，將開關(guān)投向 “ 制動(dòng) ”（ 紅線 ）側(cè)，電樞回路串入制動(dòng)電阻 RZ后，接上極性相反的電源電壓，這時(shí)作用在電樞電路上的電壓 (U+Ea)≈2U,電樞回路內(nèi)產(chǎn)生反向電流： Z a a Z a a aB R R E U R R E U I ? ? = ? = 串入制動(dòng)電阻 Rz，以限制過大的制動(dòng)電流（制動(dòng)電流允許最大值 ≤ )反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用 —— 電源反接制動(dòng)。 ? U電動(dòng) M? aEaInemTfIS制動(dòng) Z R aBIemBT 電源反接制動(dòng) ?電源反接過程的機(jī)械特性方程為： TnTCC RRC UnNTeBaNeN b=F?F= 02曲線如圖中 所示。 BC工作點(diǎn)變化為： 。 CBA ??01 = aUIP制動(dòng)過程中 , 、 、 均為負(fù)，而 、 為正。 UaI T n aE022 ???= TTP,表明電機(jī)從電源吸收電功率； ,表明電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率 。 可見 ,反接制動(dòng)時(shí) ,從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路制動(dòng)電阻上。 T0nCBn0naRA0LTLTD E 回饋制動(dòng) （再生制動(dòng)） 回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。 電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn) n n0情況，此時(shí) Ea U， Ia 反向， T反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài) —— 回饋制動(dòng)狀態(tài)（ P1=UIa 0 、 P2=TΩ0 ）。 穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況 : 1）正向回饋 2）反向回饋 Bn0nA0 LTTLT?0n當(dāng)電車下坡時(shí)，運(yùn)行轉(zhuǎn)速可能超過理想空載轉(zhuǎn)速 ,進(jìn)入第二象限 電壓反接制動(dòng)帶位能性負(fù)載進(jìn)入第四象限 回饋制動(dòng) （再生制動(dòng)） 發(fā)生在調(diào)速過程中的回饋制動(dòng)過程有以下兩種情況： 降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng) Bn02nA0 LT T1U01nCnAn2UC12 UU 制動(dòng)過程為 段。 02Bn增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng) Bn02nA0 LT T1F01nCnAn2FC12 FF制動(dòng)過程為 段。 02Bn 回饋制動(dòng)時(shí)由于有功功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。 ? 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 注意： 機(jī)械制動(dòng)具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，但是對于高速、慣性大的設(shè)備，機(jī)械沖擊比較大；電磁制動(dòng)則具有制動(dòng)相對平穩(wěn)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩容易控制的特點(diǎn)。 說明： 很多情況下采用機(jī)械制動(dòng)結(jié)合電磁制動(dòng)的方法來進(jìn)行制動(dòng)，即先通過電磁制動(dòng)將電機(jī)轉(zhuǎn)速降到一個(gè)比較低的速度（接近零速），然后再機(jī)械抱閘制動(dòng)，這樣既避免了機(jī)械沖擊又有比較好的制動(dòng)效果。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 例 32： Z292型的直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下： PN=40kW， UN=220V，IN=210A， nN=1000r/min，電樞內(nèi)電阻 Ra=?，試求： （ 1） 在額定負(fù)載下進(jìn)行能耗制動(dòng)，欲使制動(dòng)電流等于 2