一、制動的概念:從某一穩定轉速開始減速到停止或是限制位能負載下降速度的一種運轉狀態。
二、電動機的兩種運轉狀態
1.電動狀態:電動機轉矩的方向與轉速的方向相同;
2.制動狀態:電機轉矩方向與轉速方向相反。
電動機制動狀態的兩種形式:
?。?)穩定制動狀態:常見于限制位能負載的下降速 度,特點是電動機的轉速不變。
?。?)過渡制動狀態:常見于降速或停車時,特點是 電動機的轉速是變化的。
三、電動機的制動方法
1.反饋制動
電動機在外部條件作用下其實際轉速大于理想轉速時,反電勢大于外加電源電壓,電流反向并產生制動轉矩。
電動機正轉時,在反饋制動狀態下,它的機械特性是第一象限中電動狀態下的機械特性在第二象限內的延伸,反轉時也是同理。電機出現反饋制動的幾種情況:
(1)在電動機電壓突然降低較大時
(2)用增加磁通 的方法來降速時
(3)卷揚機在下放重物時
2.反接制動
人為改變直流他勵電動機的電樞電壓u或電樞電勢e中的極性方向,使二者方向一致
(1)電源反接制動:
改變電樞電壓u的方向所產生的反接制動,這時電機轉矩方向與負載轉矩方向相同,使電機轉速迅速下降,
電樞回路的電勢平衡方程為
電源反接制動狀態下的機械特性表達式為
反接制動特點:制動迅速,但容易反轉,不易準確停車。
?。?)倒拉反接制動
指改變電樞電勢e的方向所產生的反接制動
提升重物過程中,欲放下重物,采用的方法
原理:穩速上升(e和u方向相反)——電樞電路串入電阻——電樞電流減小——電磁轉矩減小——電樞轉速下降——轉速為零——反轉——電動勢方向相反(與u同向)——電流反向增加——轉矩增加——穩速下降。
優點:可以通過附加電阻的大小,控制下降速度,附加電阻越小,下降速度越低,
缺點:需對負載轉矩和附加電阻的大小要求較嚴,機械特性較軟,系統不夠穩定。
若電機工作在正向運轉的電動狀態,其倒拉制動曲線是第一象限中的電動狀態下的機械曲線在第四象限的延伸;
若電動機工作在反向運轉的電動狀態,則倒拉反接制動狀態下的機械特性曲線就是第三象限中電動狀態下的機械特性曲線在第二象限的延伸。
3.能耗制動
1)方法:當把電機電樞電壓降為零,并用一個附加電阻將電樞短接起來。
2)原理:電機工作在發電機狀態,形成制動轉矩。在電機制動轉矩和負載轉矩的共同作用下,機械系統將會減速。
反抗性負載時,電機不會反轉。位能負載時,重物將拖著電動機反轉,當制動轉矩與負載轉矩相平衡時,重物開始穩定下降。
3)能耗制動的優點:不會出現重物上升現象,運行速度較平穩,可以控制不同的穩定轉速。
4)應用:多用于需迅速準確停車及卷揚機恒速下放重物的場合。
總結:直流他勵電動機各種運行狀態下的機械特性如下圖。