电机与电气控制技术3.5.2反接制动

知识点：反接制动主讲教师：冯泽虎电压反接制动1

目录2倒拉反转反接制动234电压反接制动1电压反接制动时的接线图如图3-33所示。图3-33电压反接制动接线图电压反接制动1开关S投向“电动”侧时，电枢接正极性的电源电压，此时电机处于电动状态运行。进行制动时，开关S投向“制动”侧，此时电枢回路串入制动电阻RB后，接上极性相反的电源电压，即电枢电压由原来的正值变为负值。此时，在电枢回路内，U与Ea顺向串联，共同产生很大的反向电流：反向的电枢电流IaB产生很大的反向电磁转矩TemB，从而产生很强的制动作用，这就是电压反接制动。电压反接制动1电动状态时，电枢电流的大小由UN与Ea之差决定，而反接制动时，电枢电流的大小由UN与Ea之和决定，因此反接制动时电枢电流是非常大的。为了限制过大的电枢电流，反接制动时必须在电枢回路中串接制动电阻RB。RB的大小应反接制动时电枢电流不超过电动机的最大允许值Imax=(2~2.5)IN,因此应串入的制动电阻值为电压反接制动1

电压反接制动时电机工作点的变化情况可用图3-34说明如下：图3-34电压反接制动时的机械特性电压反接制动1

设电动机原来工作在固有特性上的A点，反接制动时，由于转速不突变，工作点沿水平方向跃变到反接制动特性上的B点，之后在制动转矩作用下，转速开始下降，工作点沿BC方向移动，当到达C点时，制动过程结束。在C点，n=0,但制动的电磁转矩TemB=TC≠0，如果负载是反抗性负载，且

时，电动机便停止不转。如果

时，这时在反向转矩作用下，电动机将反向起动，并沿特性曲线加速到D点，进入反向电动状态下稳定运行。当制动的目的就是为了停车时，那么在电机转速接近于零时，必须立即断开电源。电压反接制动1

反接制动过程中（图3-34中BC段），U、Ia、Tem均为负，而n、Ea为正。输入功率P1=UIa>0，表明电机从电源输入电功率；输出功率P2=

，表明轴上输入的机械功率转变成电枢回路的电功率。由此可见，反接制动时，从电源输入的电功率和从轴上输入的机械功率转变成的电功率一起全部消失在电枢回路的电阻（Ra+RB）上，其能量损耗是很大的。倒拉反转反接制动2

（a）(b)(c)图3-35倒拉反转反接制动倒拉反转反接制动2

图3-35（a）所示为正向电动状态（提升重物）时电动机的各物理量方向，此时电动机工作在固有特性[图3-35（c）]上的A点。如果在电枢回路中串入一个较大的电阻RB，便可实现倒拉反转反接制动。串入RB将得到一条斜率较大的人为特性，如图3-35（c）中的直线n0D所示，制动过程如下：串电阻瞬间，因转速不能突变，所以工作点由固有特性上的A点沿水平跳跃到人为特性上的B点，此时电磁转矩TB小于负载转矩TL，于是电机开始减速，工作点沿人为特性由B点向C点变化，到达C点时，n=0,电磁转矩为堵转转矩TK，因TK仍小于负载转矩TL，所以在重物的重力作用下电机将反向旋转，即下放重物。因为励磁不变，所以Ea随n的方向而改变方向，由图3-35（b）所示可以看出Ia的方向不变，故Tem的方向也不变。倒拉反转反接制动2

这样，电机反转后，电磁转矩为制动转矩，电机处于制动状态，如图3-35（c）中的CD段所示。随着电机反向转速的增加，Ea增大，电枢电流Ia和制动的电磁转矩Tem也相应增大，当到达D点时，电磁转矩与负载转矩平衡，电机便以稳定的转速匀速下放重物。若电机串入RB越大，最后稳定的转速越高，下放重物的速度也越快。

电枢回路串入较大的电阻后，电机能出现反转制动运行，主要是位能负载的倒拉作用，又因为此时的Ea与U也顺向串联，共同产生电枢电流