第7章拖动-直流电动机的起动、调速

1、7 7 直流电动机的电力拖动直流电动机的电力拖动RIEUaa rQERMIfIaUfU eaCRIUn 故：故：7.1 他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的机械特性 当当U、Ra、If 为常数时，为常数时，n = f（Te）。）。 TeaeaCTICEn ，因：因：e0e2TeeTnTCCRCU Tenn0TstTNnNn0T0 小，特性较硬；小，特性较硬； 堵转状态：堵转状态：n=0，aNstRUI aNNTstNTstRUCICT 02TeNeN0TCCRCUnN 实际空载转速：实际空载转速： 大，特性较软。大，特性较软。7.1.2 固有机械特性固有机械特性:当当UN，N， R =0时

2、，时， 小，特性较硬。小，特性较硬。e2TeaNeNTCCRCUnN Ten7.1.3 人为机械特性：人为机械特性：1.电枢回路串电阻：电枢回路串电阻：R 0， 大，特性较软。大，特性较软。Ran0Ra +RTste0e2TeaNeNTnTCCRRCUnN 2.降低电压的人为机械特性：降低电压的人为机械特性： 当当N， R =0时，降电源时，降电源电压。电压。e2TeaNeTCCRCUnN TenUNn0U1n01U2n02TL 3. 弱磁的人为机械特性：当弱磁的人为机械特性：当 UN， R =0时，减弱励磁磁通。时，减弱励磁磁通。e2TeaeNTCCRCUn Ten1n01Nn02n02TL

3、但励磁回路决不允许开路。但励磁回路决不允许开路。机械特性的绘制机械特性的绘制:已知名牌参数，无法求取已知名牌参数，无法求取CTN和和CeN 。NaNNNNNenRIUnEC 固有机械特性的绘制固有机械特性的绘制:Tenn0TstTNnN过过T =0, n0 ，和，和TN , nN 两点画直线。两点画直线。NeN0CUn 2NNNNaIPIU3221R 估算估算NN eTC55. 9C NNNICTT 例：例： Z2他励直流电动机他励直流电动机PN22kW，UN 220V，IN 116A，nN1500rmin，求，求Te f (n) 。解：解： min/r/V133. 015001744. 01

4、16220nRIUCNaNNNe min/r1654133. 0220CUn,0TNeN00 1744. 01162200011622032IPIU3221R22NNNNa 估算估算m.N34.147116133. 055. 9IC55. 9ICTeT NNNNN 例：例： 他励直流电动机他励直流电动机PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0.125，若保持若保持TL，求串，求串Rc 0.75， 降压降压U=100V， =0.85N时的时的Ia 和和n。 解：解： AIINa1151 2200 1250 75115871 40 137NacNeNURRInC.

5、 r / min. 220115 0 1250 1371500NNaeNNUI RCn. AIINa1152 ACICCICIICICTNTNNTTNNTaaTNNTe3 .13585. 011585. 03 得得，由由1000 125 1156250 137aNeNUR InC.r / min. 2200 125 135 317440 85 0 137NaaeUR InC.r / min. 起动原则：在起动原则：在Ist不超过允许值的情况下，尽可能大的获得起动转矩。不超过允许值的情况下，尽可能大的获得起动转矩。一、一、 直接起动直接起动 Ist =（1020）IN ，对于一般的直流电动机绝不

6、允许直接起动。，对于一般的直流电动机绝不允许直接起动。但对微型直流电动机，可直接起动。但对微型直流电动机，可直接起动。基本要求：基本要求： (1)起动转矩足够大，使起动转矩足够大，使 Tst(1.11.2)TN； (2)起动电流要小，使起动电流要小，使 Ist (22.5) IN； (3)起动设备要简单、可靠、经济。起动设备要简单、可靠、经济。(Z2型直流电动机型直流电动机)他励直流电动机的起动（和反转）他励直流电动机的起动（和反转）起动过程：电动机从静止到稳定运行的过程。起动过程：电动机从静止到稳定运行的过程。起动时，转速起动时，转速 n 0，电枢感应电动势，电枢感应电动势Ea Cen 0，

7、电源电压全加在电枢，电源电压全加在电枢电阻上，电枢电阻电阻上，电枢电阻 Ra 很小，因而起动时电枢电流很小，因而起动时电枢电流 I URa(10100) IN很很大，造成换向困难，出现强烈火花；大，造成换向困难，出现强烈火花； 起动电流太大会使起动转矩起动电流太大会使起动转矩Tst 太大，造成机械冲击。太大，造成机械冲击。起动电流的范围：起动电流的范围：I1 （1.52）IN， I2 （1.11.2）INRst2Rst1UEMIfIaUfKM1KM2TenRaRa +Rst1 +Rst2n0Ts2TLRa +Rst1 Ts1ancnebcdefIst U(Rst+Ra )二、二、 电枢回路串电

8、阻起动电枢回路串电阻起动起动电阻计算：起动电阻计算：11212staststaRRRRRRR ，令：令：21II 又令：又令：1122Ne11NcNe22NbIRIRCIRUnCIRUn 得，得，又，又， aRRRR 112同理，同理，则，则，TenRaRa +Rst1 +Rst2n0Ts2TLRa +Rst1 Ts1ancnebcdefaRRR212 11211 mststmststastammRRRRRRRRm 级起动，级起动，若若 aaaastRRRRRR111 1111221stastRRRRRRR lglgammamRRmRR ，或，或例：例： Z-290他励直流电动机他励直流电动机

9、PN29kW，UN 440V，IN 76A，nN1000rmin，Ra0. 377，若采用四级起动，计算各级起动电阻。，若采用四级起动，计算各级起动电阻。 解：解：NNIIII2 . 1221 ，初选初选664. 1377. 0895. 2RR44a4 895. 2762440IUR1N4 ，满满足足要要求求。NNN12I2 . 1I202. 1664. 1I2II 627. 0377. 0664. 1RRa1 043. 1627. 0664. 1RR12 736. 1043. 1664. 1RR23 431 664 1 7362 889RR. 25. 0377. 0627. 0RRRa11s

10、t 416. 0627. 0043. 1RRR122st 693. 0043. 1736. 1RRR233st 153. 1043. 1736. 1889. 2RRR344st 例例7-2 他励直流电动机他励直流电动机PN20kW，UN 220V，IN 76A，nN1500rmin，Ra0. 2，若采用四级起动，计算各级起动电阻。，若采用四级起动，计算各级起动电阻。 解：解：NNIIII2 . 1221 ，初选初选64. 12 . 0447. 1444 aRR 447. 176222014IURN，满满足足要要求求。NNNIIIII2 . 122. 164. 1212 250. 0377. 0

11、1664. 1R1Ra1st 344. 021. 064. 123ststRR 21. 025. 0664. 1RR1st2st 564. 0344. 064. 134ststRR 例例7-3 对例对例8-2，要求，要求I1 1.5IN ，计算起动级数和各级起动电阻。，计算起动级数和各级起动电阻。 解：解：NNIIII1 . 15 . 121 ，初初选选327. 12 . 093. 188 mamRRm ，取取 93. 1765 . 12201IURNm36. 11 . 15 . 121 NNIIII 34. 736. 1lg2 . 093. 1lglglg amRRm，满满足足要要求求。NN

12、NIIIII1 . 113. 1327. 15 . 112 065. 02 . 01327. 111astRR 2 . 0151. 0327. 145ststRR 114. 0086. 0327. 123ststRR 352. 0265. 0327. 167ststRR 086. 0065. 0327. 112ststRR 151. 0114. 0327. 134ststRR 265. 02 . 0327. 156ststRR 467. 0352. 0327. 178ststRR 结论：结论： 选择的选择的I1 ，I2或或TS1 ，TS2范围越窄，分级起动的级数越多。范围越窄，分级起动的级数越

13、多。三、降低电枢电压起动三、降低电枢电压起动Ist URa （1.52）IN 1.1TL Te （1.52）TNTenn0TLU2Ts2Ts1U1UNa四、他励直流电动机的反转四、他励直流电动机的反转eNTEcaNENTCCRRCUn2 电电枢枢绕绕组组反反接接：TenRaRa+ Rcn0Ra+ RcRa- n0电力拖动系统的过渡过程电力拖动系统的过渡过程 恒转矩负载突然从恒转矩负载突然从TLA减少到减少到TLB机械惯性，转速不能突变机械惯性，转速不能突变过渡过程过渡过程电动机的转矩电动机的转矩T、电流、电流Ia和转速和转速n发生变发生变化化过渡过程结束过渡过程结束交点交点B上。上。由于由于

14、(1)机械惯性，机械惯性，(2)电磁惯性，电磁惯性， (3)热热惯性引起过渡过程。惯性引起过渡过程。电力拖动系统的过渡过程：当电力拖动系统中电动机的电磁转矩电力拖动系统的过渡过程：当电力拖动系统中电动机的电磁转矩T或负载转矩或负载转矩TL发生变化时，系统就要由一个稳定运转状态变化到另一个稳定运转状态。在这个发生变化时，系统就要由一个稳定运转状态变化到另一个稳定运转状态。在这个过渡过程中，电动机的转速、转矩和电流都要按一定的规律变化，它们都是时间过渡过程中，电动机的转速、转矩和电流都要按一定的规律变化，它们都是时间的函数。的函数。1转速转速n的变化规律的变化规律 转速转速n包含有两个分量，一个是

15、强制分量包含有两个分量，一个是强制分量nB，即过渡过程结束时的稳态值；，即过渡过程结束时的稳态值；另一个是自由分量，它是另一个是自由分量，它是(nA-nB)e -t/ m，按指数规律衰减到，按指数规律衰减到0。 mtBAB2mmB2L0e02Leennnndtdn375GDdtdnndtdn375GDTnnTnndtdn375GDTT 解微分方程得：解微分方程得：其中，时间常数其中，时间常数得：得：由由2转矩转矩T的变化规律的变化规律转矩转矩T的变化是从的变化是从TLA以按指数规律逐渐变化到以按指数规律逐渐变化到TLB 。 3电枢电流电枢电流Ia的变化规律的变化规律电枢电流电枢电流Ia的变化是

16、从的变化是从IaLA以按指数规律逐渐变化到以按指数规律逐渐变化到IaLB。 m/tLBLALBeTTTT m/taBaAaBaeIIII 转速为转速为0的运行点，负载转矩为的运行点，负载转矩为Tst，A点即为负载减少到点即为负载减少到TL后的稳态点。后的稳态点。m/tAAennn 他励直流电动机起动的过渡过程他励直流电动机起动的过渡过程 m/tASAeTTTT m/tAaSaAaaeIIII 4过渡过程时间的计算过渡过程时间的计算 实际上，当实际上，当t(35)m时各量变化已达稳态值的时各量变化已达稳态值的9598，此时便可认为，此时便可认为过渡过程结束了。过渡过程结束了。 在生产实际中经常需

17、要知道过渡过程进行到某一阶段所需在生产实际中经常需要知道过渡过程进行到某一阶段所需的时间。的时间。例如直流电动机电枢回路串电阻起动过程中采用逐段切换起动电阻例如直流电动机电枢回路串电阻起动过程中采用逐段切换起动电阻时，当过渡过程达到某一转速或者某一转矩、或者某一电枢电流就要切换起时，当过渡过程达到某一转速或者某一转矩、或者某一电枢电流就要切换起动电阻，那么就要求从起始时刻到切换时刻这一阶段的过渡过程时间。动电阻，那么就要求从起始时刻到切换时刻这一阶段的过渡过程时间。 BaXaBaAamXXXaLBXLBLAmXXXBXBAmXXX/tBABXIIIIlnttITTTTlnttTnnnnlntt

18、nennnnm ，得，得，求，求已知已知，得，得，求，求已知已知，得，得，求，求已知已知由由加快起动过程的途径加快起动过程的途径(缩短拖动系统过渡过程时间的措施缩短拖动系统过渡过程时间的措施) 如果从起始转速如果从起始转速ns到稳定转速到稳定转速nw的过渡过程中，始终保持动态转矩的过渡过程中，始终保持动态转矩Td不变，不变，系统为等加速或等减速旋转，此时，系统为等加速或等减速旋转，此时，过渡过程时间过渡过程时间为为, 拖动系统过渡过程的时间，与飞轮矩拖动系统过渡过程的时间，与飞轮矩GD2和转速的改变量和转速的改变量(nwns)成正比，成正比，而与动态转矩而与动态转矩Td成反比。因此，要想缩短电

19、力拖动系统的过渡过程，就应设法成反比。因此，要想缩短电力拖动系统的过渡过程，就应设法减小减小GD2，增大动态转矩，增大动态转矩Td。 d2d2LTdn375GDtTdtdn375GDTT，得：，得：由由 0Tn0T1375GDt0nT1375GDtnnT1375GDtdSd2gWd2gSWd2g ，当制动时，当制动时，当起动时，当起动时，1减少拖动系统的减少拖动系统的GD2 在输出功率和运转速度相同的情况下，选用两台电动机同轴拖动负载时，总在输出功率和运转速度相同的情况下，选用两台电动机同轴拖动负载时，总的的GD2要比相同功率的单台电动机小。对于单台电动机拖动的系统，为减少要比相同功率的单台电

20、动机小。对于单台电动机拖动的系统，为减少GD2而把电动机转子作得细长，加速系统的过渡过程。而把电动机转子作得细长，加速系统的过渡过程。2. 增大动态转矩增大动态转矩Td 宽调速直流力矩电动机，其允许的最大转矩较大，即宽调速直流力矩电动机，其允许的最大转矩较大，即Td(T maxTL)较大。较大。3理想起动电流规律（最佳过渡过程控制）理想起动电流规律（最佳过渡过程控制） 在起动过程中让在起动过程中让Id接近电动机允许的最大电流接近电动机允许的最大电流Imax ，起动过渡过程最短。在，起动过渡过程最短。在制动过程中让制动过程中让Id接近电动机允许的接近电动机允许的Imax ，制动过渡过程最短。，制

21、动过渡过程最短。 电流充满系数电流充满系数Ki，它表示在过渡过程中电流实际变化曲线与横坐标所包围的，它表示在过渡过程中电流实际变化曲线与横坐标所包围的面积与最大电流矩形曲线与横坐标所包围的面积之比，面积与最大电流矩形曲线与横坐标所包围的面积之比， SLaT2gWLaT2gnIIC1375GDtnIIC1375GDt 为最佳过渡过程为最佳过渡过程1tIdtIKgmaxat0aig 晶闸管整流电路向直流电动机供电时，电枢电路中串联电抗器，晶闸管整流电路向直流电动机供电时，电枢电路中串联电抗器，起滤波作用。其起动过程，同时存在机械惯性与电磁惯性。起滤波作用。其起动过程，同时存在机械惯性与电磁惯性。电

22、枢电路电感对起动过渡过程的影响电枢电路电感对起动过渡过程的影响 电枢电感对起动过渡过程的影响，不仅使电流与转速电枢电感对起动过渡过程的影响，不仅使电流与转速上升延误，而且使起动产生振荡过程。上升延误，而且使起动产生振荡过程。第一阶段：只有电磁惯性。第一阶段：只有电磁惯性。第二阶段：同时存在机械惯性与电磁惯性。第二阶段：同时存在机械惯性与电磁惯性。7.3 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速一、一、 电枢回路串联电阻调速电枢回路串联电阻调速 Ten1n02TLabc0211100eeeNaeNaPPPPPPPCnInCn In 他励、并励直流电动机拖动负载时，保持电源电压及励磁电流为额定值不

23、变，在电他励、并励直流电动机拖动负载时，保持电源电压及励磁电流为额定值不变，在电枢回路中串入不同的电阻，机械特性的斜率枢回路中串入不同的电阻，机械特性的斜率 = (R+ Ra) CT Ce N2 将增大。电动机和负将增大。电动机和负载的机械特性的交点将下移，稳定转速降低。串入载的机械特性的交点将下移，稳定转速降低。串入 R 越大，斜率越大，稳定转速越低。越大，斜率越大，稳定转速越低。特点：设备简单，调节方便，但转速越低，串入电阻的特点：设备简单，调节方便，但转速越低，串入电阻的Ia2 R 越大，效率低。当越大，效率低。当机械持性变软时，转速稳定性差。机械持性变软时，转速稳定性差。如果拖动恒转矩

24、负载如果拖动恒转矩负载TL ，Te CT Ia TL，不管串接多大的，不管串接多大的R ，Ia 不变，当励磁不变，当励磁磁通保持恒定时，磁通保持恒定时， Ia仅取决仅取决TL，且成正比。，且成正比。电动机的固有机械特性的转速称为基速，电动机的固有机械特性的转速称为基速，电枢回路串电阻调速的范围在基速与零电枢回路串电阻调速的范围在基速与零转速之间。转速之间。例例7-4 一台他励直流电动机一台他励直流电动机PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0. 125，拖动恒转矩负载拖动恒转矩负载。若转速调到。若转速调到1000rmin，求电枢回路需串入多大电阻，求电枢回路需

25、串入多大电阻? 解：解：220115 0.1250.1371500NNaeNNUI RCn Ten1n02TLabcLeTaTTCI 因因，恒恒定定2200.137 10000.1251150.6NeNcaNUCnRRI 二、二、 降低电枢电源电压调速降低电枢电源电压调速Tenn0TL12abc 直流电动机单独由可调直流电源供直流电动机单独由可调直流电源供电，最高电压不超过电，最高电压不超过UN ；励磁绕组由另；励磁绕组由另一电源供电，保持励磁磁通为额定值。当一电源供电，保持励磁磁通为额定值。当电枢电源电压不同时，电动机将得到不同电枢电源电压不同时，电动机将得到不同的转速。当电枢电源电压为的转

26、速。当电枢电源电压为 UN 时，电动时，电动机和负载机械特性的交点为机和负载机械特性的交点为a，转速为，转速为n，电压降到交点电压降到交点 c ，转速为，转速为n2 ， ，电，电枢电源电压越低，转速也越低。枢电源电压越低，转速也越低。 特点：机械特性的硬度不变，在低速运行时，转速随负载变动变化的幅度较小，特点：机械特性的硬度不变，在低速运行时，转速随负载变动变化的幅度较小， 稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，实现无级调速，调速效率高，转速稳稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，实现无级调速，调速效率高，转速稳定性好，但所需的调压电源设备投资较高。这种调速方法在直流电力拖动中被广定性好，但所需的

27、调压电源设备投资较高。这种调速方法在直流电力拖动中被广泛应用。泛应用。其调速范围也只在基速与零转速间调节。其调速范围也只在基速与零转速间调节。当励磁磁通保持恒定时，当励磁磁通保持恒定时， Ia 的大小取的大小取决于决于TL ，且成正比。，且成正比。例例7-5，例题，例题8-4中，中，拖动恒转矩负载拖动恒转矩负载。速度调到。速度调到1000rmin，采用，采用改变电枢电源电压调速时，电枢电源电压应调到多少伏？改变电枢电源电压调速时，电枢电源电压应调到多少伏？ 解：解：LeTaTTCI 因因，Tenn0TL12abc0 137 10000 125 115151eNaNUCnR I.V 三、弱磁调速

28、三、弱磁调速Ten1n01Nn0TL12abc励磁弱磁调速的范围是基速与电动机允许的最高励磁弱磁调速的范围是基速与电动机允许的最高转速转速(1.23)nN )间调节。间调节。若电动机拖动恒转矩负若电动机拖动恒转矩负载，弱磁调速时，载，弱磁调速时，要注意电枢电流不要过载，要注意电枢电流不要过载，因因为为Te CT Ia TL，若磁通减少，保持，若磁通减少，保持TL不变，不变，电枢电流电枢电流Ia 增大。增大。特点：设备简单，调节方便，运行效率较高，适用于恒功率负载，但励磁过弱，特点：设备简单，调节方便，运行效率较高，适用于恒功率负载，但励磁过弱，机械特斜率大，转速稳定性差；拖动恒转矩负载，会使电

29、枢电流过大。直流拖动机械特斜率大，转速稳定性差；拖动恒转矩负载，会使电枢电流过大。直流拖动系统中，广泛采用改变电枢电源电压调速及弱磁调速相结合的调速方式，可得到系统中，广泛采用改变电枢电源电压调速及弱磁调速相结合的调速方式，可得到很宽的调速范围，损耗小，效率高，满足各种生产机械对调速的需求。很宽的调速范围，损耗小，效率高，满足各种生产机械对调速的需求。保持直流电动机电枢电源电压不变，在电保持直流电动机电枢电源电压不变，在电动机拖动负载转矩小于额定转矩时，减少动机拖动负载转矩小于额定转矩时，减少直流电动机的励磁磁通，使电动机转速升直流电动机的励磁磁通，使电动机转速升高。当励磁磁通高。当励磁磁通N

30、时，电动机和负载机时，电动机和负载机械特性的交为械特性的交为a；励磁磁通减少为；励磁磁通减少为1 ，空，空载转速增大，机械持性斜率变大，交点为载转速增大，机械持性斜率变大，交点为c。如果拖动恒功率负载，如果拖动恒功率负载， PL TL Te Pe UN Ia Ia2 Ra 常数，转速升常数，转速升高，电磁转矩减小，电枢电流高，电磁转矩减小，电枢电流Ia不变，不变，弱磁调速适用恒功率负载。弱磁调速适用恒功率负载。7.4 直流电动机的制动直流电动机的制动电动机的电磁转矩电动机的电磁转矩 Te 与转速与转速 n 的方向相反，的方向相反， Te 起制动作用。起制动作用。制动的两个情况：制动的两个情况：

31、 (1)使系统迅速减速停车。即电动机从某一转速迅速减速到零的使系统迅速减速停车。即电动机从某一转速迅速减速到零的过程；过程； (2)限制位能性负载的下降速度，即电动机处于某一稳定的制动限制位能性负载的下降速度，即电动机处于某一稳定的制动运行状态，此时电动机的电磁转矩运行状态，此时电动机的电磁转矩 Te 起到与负载转矩相平衡的作起到与负载转矩相平衡的作用。用。一、一、 能耗制动能耗制动 电枢脱离电源，接到能耗制动电阻电枢脱离电源，接到能耗制动电阻 Rb 上，上，由于机械惯性，制动瞬间由于机械惯性，制动瞬间n 和和Ea 保持原来的方保持原来的方向和大小，向和大小，Ia (UEa ) (Rb+Ra

32、) 0Ea (Rb+Ra ) ，Ia变为负，方向与电动机状态相变为负，方向与电动机状态相反，反，Te 也为负，其方向与也为负，其方向与n 的方向相反，为制的方向相反，为制动性转矩。动性转矩。Te TL0，系统减速。在减速过，系统减速。在减速过程中，程中， Ea逐渐减小，逐渐减小， Ia 、Te 绝对值随之变小，绝对值随之变小，继续减速，直至继续减速，直至 n 0， Ea、 Ia 、Te 都为都为0。EaMIaUTeTLnI 电动状态电动状态EaMIaTeTLnII 能耗制动过程能耗制动过程(反抗性反抗性)RbTeEaMIaTLnIV 能耗制动运行（位能性）能耗制动运行（位能性）RbTenbaa

33、baaaRRERREUI,0U 制动的过渡过程：制动的过渡过程：OTenn0TL-TLabcnceTebaTCCRRn2 新机械特性：新机械特性： 1220115 0 1250 1371500NNaeNNUI RCn. 例例7-7 一台他励直流电动机一台他励直流电动机UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0. 125，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性负载停机，拖反抗性负载停机，需串多大电阻？拖位能性负载以需串多大电阻？拖位能性负载以-300rmin放重物，需串多大电放重物，需串多大电阻？阻？ 解：解：AIITTNaNa5 .1031159 . 09

34、. 09 . 0 因，因，VIRUEEaaNab06.2075 .103125. 0220 OTenn0TL-TLabcnc 78. 0125. 0115206.207maxminaabbRIER AIINa5 .1039 . 02 VnCENEc1 .41300137. 0 272. 0125. 05 .1031 .41aacbRIER1.转速反向的反接制动转速反向的反接制动(倒拉反转制动倒拉反转制动) 拖动拖动位能性恒转矩负载位能性恒转矩负载在正向运行，若在正向运行，若串入的电阻串入的电阻Rb大到一定程度大到一定程度之后，电动之后，电动机就稳定工作在反转状态机就稳定工作在反转状态(n 0，

35、E a0)，Ia (UN ( Ea ) (Rb+Ra ) ，Ia为正，为正，Te为正，为正，Te 的方向与的方向与n的方的方向相反，由于电动机是靠位向相反，由于电动机是靠位能性负载倒拉着反转的，故能性负载倒拉着反转的，故为倒拉反转制动运行状态。为倒拉反转制动运行状态。EaMIaUTeTLnI 电动状态电动状态TenTeEaMIaTLnIV 倒拉反转制动倒拉反转制动RbU二、反接制动二、反接制动OTenn0TLabcd abaaIRREU 2abeeeTRRUnTCC C 在正向倒拉反转运行状态下，在正向倒拉反转运行状态下， U N 、Ia 为正，电源的为正，电源的P1 UN Ia 0 ；而；而

36、Pe Ea Ia 0 ，从电源输入的电功率和机械转换的电，从电源输入的电功率和机械转换的电功率都消耗在电枢回路电阻功率都消耗在电枢回路电阻(Rb+Ra )上。上。 abaaIRREU 2电枢（电压）反向反接制动：电枢（电压）反向反接制动：电枢两端的电源电压为反向接法，同时电枢两端的电源电压为反向接法，同时接入反接制动电阻接入反接制动电阻RF ，电枢电压为，电枢电压为UN。反接制动初始瞬间，由于机械惯性，。反接制动初始瞬间，由于机械惯性，转速和电枢感应电动势保持原来的方向和大小，转速和电枢感应电动势保持原来的方向和大小，Ia (U+Ea ) (RF+Ra )， Ia 变负，变负，T e也变负，与

37、也变负，与 n 的方向相反，的方向相反， Te 为制动性转矩。为制动性转矩。 动态转矩动态转矩 Te TL0，系统减速，直至系统减速，直至 n 0。EaMIaUTeTLnI 电动状态电动状态TenRFEaMIaTeTLnII 反接制动状态反接制动状态UOTenn0TLab2aFeeeTRRUnTCC C c 在反接制动过程中，在反接制动过程中，U反接，反接， Ia反向，电源输入功率反向，电源输入功率 PlU N Ia 0；而电磁；而电磁功率功率 Pe Ea Ia 0，机械功率被转换成电功率，都消耗在，机械功率被转换成电功率，都消耗在 (RF+Ra )上。上。反接制动电阻反接制动电阻RF的计算的

38、计算 aNNamaxaaNFRI5 . 25 . 1U2RIEUR 他励直流电动机反接制动的过渡过程他励直流电动机反接制动的过渡过程1当负载为位能性恒转矩负载时当负载为位能性恒转矩负载时 他励直流电动机拖动位能性恒转矩负载进行反接制动时。从他励直流电动机拖动位能性恒转矩负载进行反接制动时。从B点沿曲线点沿曲线2到达到达C点为反接制动的点为反接制动的过程，即制动停车过程，如果只要求停车就应及时切除电动机电源，否则电动机将反向起动，直到过程，即制动停车过程，如果只要求停车就应及时切除电动机电源，否则电动机将反向起动，直到D点稳定运行，电动机进入反向回馈制动运行状态。从点稳定运行，电动机进入反向回馈

39、制动运行状态。从B点到点到D点的整个过渡过程中的转速、转矩和电点的整个过渡过程中的转速、转矩和电枢电流变化规律为，枢电流变化规律为， mmm/tDaBaDaa/tABA/tDADeIIIIeTTTTennnn 设设C点制动停车时间为点制动停车时间为t0，2.当负载为反抗性恒转矩负载时当负载为反抗性恒转矩负载时 他励直流电动机拖动反抗性恒转矩负载进行反接制动时。从他励直流电动机拖动反抗性恒转矩负载进行反接制动时。从B点沿曲线点沿曲线2到达到达C点为反接制动的点为反接制动的过程，即制动停车过程，如果只要求停车就及时切除电动机电源，否则电动机将反向起动，直到过程，即制动停车过程，如果只要求停车就及时

40、切除电动机电源，否则电动机将反向起动，直到E点点稳定运行，电动机进入反向电动运行状态。从稳定运行，电动机进入反向电动运行状态。从C点到点到E点的过渡过程点的过渡过程中各量的变化规律为，中各量的变化规律为， mDaCamm/taDa/tACA/tEEeIIIIeTTTTennn aAaCaAaBm0ACABm0DDAm0TTIIlntTTTTlntnnnlnt 或或或或aDaCaDaBm0IIIIlnt 反馈反馈制动制动例例7-8，例，例7-7 中，中，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性负载停机，拖反抗性负载停机，电压反接制动，需串多大电阻？拖位能性负载以电压反接制动，需串

41、多大电阻？拖位能性负载以-1000rmin放放重物，电动势反接制动，需串多大电阻？重物，电动势反接制动，需串多大电阻？ 解：解： 1220115 0 1250 1371500NNaeNNUI RCn. AIINa5 .1031159 . 09 . 0 VIRUEaaNb06.2075 .103125. 0220 故，故，制动时，转速不变，制动时，转速不变， 735. 1125. 0115206.207220maxminaabNbRIEUR abaIRREU 因因，2 2200 13710000 1253 45103 5NeNcbaaUCnRRI. 四、四、 回馈制动：回馈制动：EaU，Ia0

42、1正向回馈制动：正向回馈制动：U方向不变。方向不变。EaMIaUTeTLnI 电动状态电动状态TenEaMIaTeTLnII正向回馈制动正向回馈制动U 若他励直流电动机在正向运行，由于某种原因使电动机的若他励直流电动机在正向运行，由于某种原因使电动机的 n n0 ，这时，这时Ea UN， Ia负值，负值，Te为负，与为负，与n 的方向相反，为制动性转矩。的方向相反，为制动性转矩。OTenn0TLan01bdc0REUIaaa 此时此时Pe Ea Ia 0 ，机械功率被转换成电功率；而，机械功率被转换成电功率；而P1 UN Ia 0 ，电动机，电动机向电源发出电功率，把电能回馈给电源。向电源发出

43、电功率，把电能回馈给电源。bc段反段反馈制动馈制动EMIaUTeTLnI 电动状态电动状态TenRbEMIaTeTLnII 反接制动状态反接制动状态UTeEMIaTLnIV 反向回馈制动反向回馈制动RbUTeEMIaTLnIII 反向电动反向电动RbU2 反向回馈制动：改变反向回馈制动：改变U方向方向OTenn0TL-TLabncce段段：反反接接制制动动cb d-n01 01000nnnTRRnCUIebaEa，且，且而，而， 段：反向电动段：反向电动dc 段：反向回馈段：反向回馈ed 例例7-9，例，例7-7 中拖位能性负载，中拖位能性负载，TL = TN ，反向回馈制动放重物，反向回馈制动放重物，需用多大转速？电压反向瞬时，需用多大转速？电压反向瞬时， Iamax 2IN ，需串多大制动电阻，需串多大制动电阻和用多大转速？和用多大转速？ 解：解： NLeTTT 因因，1 VIRUEaaNb625.205115125. 02202 220115 0 12517000 137NaaeUI RnC.r / min. 726. 1125. 01152625.205220maxminaabNbRIEUR 2201150 1251