他励直流电动机的反接制动(电机与拖动课程设计)(2)

4.2迅速停机串联电阻的计算

由于Iamax取值的不同，导致串入电阻Rb的不同。一般的取值Iab不得超过Iamax=(1.5‐2.0)IaN。取Iamax=1.5 IaN，设PN 22KW,UaN 440V，IaN 65.3 ,nN 600r/min，T0忽略不计。拖动TL=0.8TN的反抗性恒转矩负载，计算电枢电路中应串入的制动电阻值不能小于多少？

解：由额定数据求得

UaN

Ra

P NIaN

22 103

440

1.58

65.3

IaN

PN22 103

E 336.91V

IaN65.3CE CT

E336.91

0.562nN600

6060CE 0.562 5.3652 2 3.1460PN6022000TN N m 350.32N m

2 nN2 3.14600TL 0.8TN 0.8 350.32N m 280.256N mIa

TL280.256

52.24 CT 5.365

Ua Eb440 357.46

Ra ( 1.58) 4.526 Iamax2 65.3

迅速停机时

E Ua RaIa (440 1.58 52.24)V 357.46VRb

即电枢电路中应串入的制动电阻值不能于4.526 的电阻。

4.3电动势反向反接制动—下放重物

制动前的电路如图4-4所示，制动后的电路如图4-5所示。制动时，电枢电压不反向，只在电枢电路中串联一个适当的制动电阻Rb。机械特性方程边变为

n

7

UaR Rb

aT (4-3-1) 2

CE CECT

Uf

( c )电动状态

图4-4制动前的电路图

E

Uf

(d)制动状态

图4-5 制动后的电路图

若电动机拖动若电动机拖动位能性恒转矩负载，则如图4-6所示。制动前，系统工作在固有特性1与负载特性3的交点a上。制动瞬间，工作点由a平移到人为特性上的b点。由于T TL，n下降，工作点沿特性2由b点向c点移动。当工作点到达c点时，T Tc，但TL Tc，在重物的重力作用下，系统反向起动，工作点由c点下移到d点，T Tc，系统重新稳定运行。这是n反向，电动机处在制动运行状态稳定下放重物。

在这种情况下制动运行时，由于n反向，E也随之反向，由图可以看出，这时E与Ua的作用方向也变为一致，但和T的方向不变，T与n方向相反，成为制动转矩，与负载转矩保持平衡，稳定下放重物。所以这种反接制动称为电动势反向的反接制动运行。

电动势反接制动的效果与制动电阻Rb的大小有关。Rb小，特性2的斜率小，转速低，下放重物满。由图五知，在d点运行时，为简化分析，只取各量的绝对值，而不考虑其正负，则

Ra Rb

Ua EdCT

(Ua CE n) (4-3-2) IadT

8

可见，若要以转速n下放负载转矩为TL的重物，制动电阻应为 Rb 忽略To，则

Rb

CT

(Ua CE n) Ra (4-3-4) TL

n

3

n0

a

CT

(Ua CE n) Ra (4-3-3)

TL To

o

cTC

TL

T

d

2

图4-6反接制动下放重物过程

4.4下放重物串联电阻的计算

由于下放速度n取值的不同，导致串入电阻Rb的不同。取n 300r/min恒速下放重物，设PN 22KW,UaN 440V，IaN 65.3 ,nN 600r/min，T0忽略不计。拖动TL 0.8TN的位能性恒转矩负载，计算电枢电路中应串入多大的制动电阻？ 解：根据上一计算的数据，求得

Rb

CT 5.365

(Ua CE n) Ra [(440 0.562 300) 1.58] 10.07 TL280.256

9

5 结论

他励电动机反接制动的特点是：使Ua与E的作用方向变为一致，共同产生电枢电流

Ia，于是由动能转化而来电功率EIa和电源输入的电功率UaIa一起消耗在电枢电路中。

在电压反向制动时，强迫电动机朝相反的方向转动而促进电动机立即停转。制动时，在保持励磁电流条件(方向和值的大小)不的情况下，利用倒向开关将电枢两端反接在电源上，此时电枢电流将变成负值，且电流相大Ia

U E

，随之产生很大的制动性电磁转

Ra Rb

矩使电动机停转。电动势反向反接制动在保持励磁电流条件(方向和值的大小)不的情况下，在电路中串联一个适当的制动电阻，使转速迅速下降至零后再反转，此时方向改变E和Ua同向，两者共同提供电流Ia

U CE n

，并以速度n下放重物。这里的Rb是制动时

Ra Rb

为限制电流太大而串人电枢回路的电阻。

反接制动的优点是:很快能使电动机迅速停转；缺点是:电枢电流可能过大。为此反接时须接人足够的电阻，将电枢电流限制在一定允许值范围内；此外，当转速下降时，必须及切断电源，否则电动机将反转。

注意事项：直流电动机反接制动时由于电源电压U反向，与反电势E的方向一致导致电枢电流过大，因此反接制动时，必须在制动回路里串入适当大小的附加电阻以限制电枢电流的大小。

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