《电机控制技术》课件_3.5.1能耗制动.pptxVIP

能耗制动图3-31是能耗制动的接线图。开关S接电源侧为电动状态运行，此时电枢电流Ia、电枢电动式Ea、转速n及驱动性质的电磁转矩Tem的方向如图所示。当需要制动时，将开关S投向制动电阻RB上，电动机便进入能耗制动状态。初始制动时，因为磁通保持不变、电枢存在惯性，其转速n不能马上降为零，而是保持原来的方向旋转，于是n和Ea的方向均不改变。但是，由Ea在闭合的回路内产生的电枢电流IaB却与电动状态时电枢电流Ia的方向相反，由此而产生的电磁转矩TemB也与电动状态时Tem的方向相反，变为制动转矩，于是电机处于制动运行。制动运行时，电机靠生产机械惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，并消耗在电阻上，直到电机停止转动为止，所以这种制动方式称为能耗制动。3图3-31能耗制动接线图

能耗制动能耗制动时的机械特性，就是在U=0、Φ=ΦN、R=Ra+RB条件下的一条人为机械特性，即 n=? （3-32） 或n=? （3-33）可见，能耗制动时的机械性是一条通过坐标原点的直线，其理想空载转速为零，特性的斜率β=,与电动状态下电枢串电阻RB时的人为特性的斜率相同，如图3-32中直线BC所示。图3-31能耗制动接线图

能耗制动能耗制动时，电机工作点的变化情况可用机械特性曲线说明。设制动前工作点在固有特性曲线A点处，其n0，Tem0，Tem为驱动转矩。开始制动时，因n不突变，工作点将沿水平方向跃变到能耗制动特性曲线上的B点。在B点，n0，Tem0，电磁转矩为制动转矩，于是电动机开始减速，工作点沿BO方向移动。若电动机拖动反抗性负载，则工作点到达O点时，n=0，Tem=0，电机便停转。若电机拖动位能性负载，则工作点到达O点时，虽然n=0，Tem=0，但在位能负载的作用下，电机反转并加速，工作点将沿曲线OC方向移动。此时Ea的方向随n的反向而反向，即n和Ea的方向均与电动状态时相反，而Ea产生的Ia方向却与电动状态时相同，随之Tem的方向也与电动状态时相同，即n0,Tem0，电磁转矩仍为制动转矩。随着反向转速的增加，制动转矩也不断增大，当制动转矩与负载转矩平衡时，电机便在某一转速下处于稳定的制动状态运行，即匀速下放重物，如图3-32中的C点。改变制动电阻RB的大小，可以改变能耗制动特性曲线的斜率，从而可以改变起始制动转矩的大小以及下放位能负载时的稳定速度。RB越小，特性曲线的斜率越小，起始制动转矩越大，而下放位能负载的速度越小。减小制动电阻，可以增大制动转矩，缩短制动时间，提高工作效率。

能耗制动但制动电阻太小，将会造成制动电流过大，通常限制最大制动电流不超过2~2.5倍的额定电流。选择制动电阻的原则是 IaB=≤Imax=(2～2.5)IN即 RB （3-34）式中，Ea为制动瞬间（制动前电动状态时）的电枢电动势。如果制动前电机处于额定运行，则Ea=UN?RaIN。能耗制动操作简单，但随着转速的下降，电动势减小，制动电流和制动转矩也随之减小，制动效果变差。若为了使电机能更快地停转，可以在转速到一定程度时，切除一部分制动电阻，使制动转矩增大，从而加强制动作用。

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