机电传动控制-3 直流电机.ppt

第三章 直流电机的工作原理及特性3.6 直流他励电动机的制动特性 制动─是从稳定转速开始减速到停止 或者限制位能负载下降速度的一种运转状态。 电动机有两种运转状态： 电动状态：T和n方向相同； 制动状态：T与n方向相反。 制动状态有两种形式： 1.稳定的制动状态，转速保持 恒定不变，如放下重物时； 2.过渡的制动状态，转速变化， 如降速或停车制动时。 电动机三种制动方法： 反馈制动/反接制动/能耗制动 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.1 反馈制动 特点： nn0 EU Ia=-Ia +TM→-TM 电车下坡时，电机变成发电机， 机械能变成电能向电源馈送， 故称为反馈制动/发电制动。 电动机正常接线，在外部条件作用下，实际转速大于理想空载转速的状态称为反馈制动。 Tr—摩擦转矩，Tp—位能转矩 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.1 反馈制动 降压调速过程中的反馈制动 电压由U1降为U2时，理想空载转速变为n02，低于实际转速n1，此时EU2，故电流反向，转矩反向，电机变成发电机，呈现反馈制动/发电制动状态。 同样，电动机在弱磁状态用增加磁通方法降速时，也能产生反馈制动过程，达到降速目的。 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.1 反馈制动 电机反转下放重物时的反馈制动过程 制动矩 下放电动状态：a点到b点，n↑E↑Ia↓-TM↓ 下放制动状态：b点到c点，EU，电流与转矩均换向，转矩反向与TL相反，进入反馈制动状态。 整个过程中转速高于n0，重物下放时不够安全。 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.2 反接制动 1.电源反接制动（改变电枢电压方向使与E一致） 注意：反接时U与E相加，电流很大 用Rad限流 应用：快停、经常正反转 反接电动 正向电动 反接制动 位能负载时制动 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.2 反接制动 2.倒拉反接制动(提升时串接Rad改变斜率使下降) 注意： 这里T没有反向！ 选用不同的Rad可改变下放速度但不能太小，交叉点必须在四象限。 接入Rad后电机减速至零，重物停止上升，而后TL使其反转重物下降 第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.3 能耗制动(U=0串接Rad) 位能负载制动状态 优点：运行速度稳定不会出现倒拉制动那样因计算不准而引起不降反升的事故 反抗矩负载制动 优点：不会出现反向起动的危险 注意： Rad不宜太小 IImax 第三章 直流电机的工作原理及特性直流他励电动机各种运行状态下的机械特性 正常接线 可有三种运转状态 反转 接线方法不同 四象限对应反转状态 正转状态 正常接线 可有三种运转状态 正转 第三章 直流电机的工作原理及特性 小结 重点 ①机械特性是分析启动、调速和制动特性的依据， 所以机械特性是电动机内容的重中之重； ②他励直流电动机的启动特性和制动特性； ③他励直流电动机的调压调速特性； 难点 本章较难理解的内容是电流、电势的换向过 程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态 下电磁转矩 TM、负载转矩TL、转速n、电枢电流 Ia和电势E等符号的确定。 指定习题：3.3，3.4，3.8，3.10-3.13，3.15，3.18-3.20 第三章 直流电机的工作原理及特性 3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.2 直流发电机 3.3 直流电动机的机械特性 3.4 直流他励电动机的启动特性 3.5 直流他励电动机的调速特性 3.6 直流他励电动机的制动特性 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.1.1 直流电机的基本结构 换向器 定子 转子 3.1.1 直流电机的基本结构 (定子剖面图) 主磁极 换向极 磁极数－主磁极的个数 磁极对数=磁极数/2 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.1.1 直流电机的基本结构(转子结构图） 转子 换向片 转轴 电枢线圈 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.1.1 直流电机的基本结构(转子硅钢冲片图） 电枢铁芯硅钢冲片 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.1.1 直流电机的基本结构 (换向器图） 电刷 换向片 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理 第三章 直流电机的工作原理及特性3.1.2 直流电机的工作原理 有关磁场的几个物理量 1. 磁感应强度B(磁场强弱和方向) N S N S N N S S 电流方向