直流电动机的反接制动

他励直流电动机反接制动仿真一、 工作原理直流电动机的反接制动分为电压反向的反接制动和倒拉反接制动。

电压反向反接制动作用用于电动机的快速停机，而倒拉反接制动用于低速下放位能负载。

反接制动就是通过调换电动机电枢电压方向以改变电枢电流方向，反接制动就是通过调换电动机电枢电压方向以改变电枢电流方向，从而使电从而使电动机的电磁转矩方向发生改变，最终实现电动机制动。

当电动机在电动运转状态下以稳定的转速n 运行时候，如图1-1所示，为了使工作机构迅速停车，可在维持励磁电流不变的情况下，可在维持励磁电流不变的情况下，突然改变电枢两端外施电突然改变电枢两端外施电压的极性，并同时串入电阻，如图1-2所示。

由于电枢反接这样操作，制动作用会更加强烈，会更加强烈，制动更快。

制动更快。

制动更快。

电机反接制动时候，电机反接制动时候，电机反接制动时候，电网供给的能量和生产机械的动能电网供给的能量和生产机械的动能都消耗在电阻Ra+Rb 上面。

上面。

M UaEIaTn+-Uf( a )电动状态电动状态图1-1 1-1 制动前的电路图制动前的电路图制动前的电路图M UaEIan+-TUfRb(b)制动状态图1-2 1-2 制动后的电路图制动后的电路图制动后的电路图同时也可以用机械特性来说明制动过程。

电动状态的机械特性如下图三的特性1 n 与T 的关系为T C C R C U C I R U C En I R U E I C T n C T E a E a E a a a E a a a aT E 2E F -F =F -=F =-=F =F =电压反向反接制动时，电压反向反接制动时，n n 与T 的关系为的关系为其机械特性如图1-3中的特性2。

设电动机拖动反抗性恒转矩负载，负载特性如图1-3中的特性3。

TT Ln 231bacon o T L图1-3 1-3 反接制动迅速停机过程反接制动迅速停机过程反接制动迅速停机过程制动前，制动前，系统工作在机械特性系统工作在机械特性1与负载特性3的交点a 上，上，制动瞬间，制动瞬间，制动瞬间，工作点工作点平移到特性2上的b 点，点，T T 反向，成为制动转矩，制动过程开始。

他励直流电动机三种制动原理直流电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。

在使用直流电动机时，为了确保其安全性和可靠性，制动是非常重要的一部分。

本文将介绍以他励直流电动机的三种制动原理。

一、电阻制动原理电阻制动是以他励直流电动机常用的制动方法之一，其原理是通过与电动机并联连接的可调电阻来降低电动机的转速。

当制动命令下达时，电路会将电源与电阻并联连接，形成一个回路，电动机的电流将通过电阻流过，由于电阻的存在，电动机的转矩减小，转速逐渐降低，从而实现制动的效果。

电阻制动的优点是制动效果稳定可靠，缺点是制动时会产生大量的热量，需要散热设备来降低温度。

二、反接电动势制动原理反接电动势制动是以他励直流电动机常用的制动方法之二，其原理是通过改变电动机的接线方式，使其产生反向电动势，从而实现制动的效果。

当制动命令下达时，电路会将电源的正极与电动机的负极相连，电源的负极与电动机的正极相连，从而改变了电动机的电流方向，使电动机产生反向电动势，电动机的转速逐渐减小，实现制动。

反接电动势制动的优点是制动效果快速，缺点是制动时会产生较大的电流，可能对电路和电动机产生冲击。

三、短路制动原理短路制动是以他励直流电动机常用的制动方法之三，其原理是通过将电动机的两端短路连接，使电动机产生较大的电流，从而实现制动的效果。

当制动命令下达时，电路会将电动机的两端通过一个接触器或开关短路连接，电流会在电动机内部形成一个闭环，电动机的转速逐渐减小，实现制动。

短路制动的优点是制动效果快速，制动力度大，缺点是制动时会产生较大的电流，可能对电路和电动机产生冲击。

以他励直流电动机的三种制动原理分别为电阻制动、反接电动势制动和短路制动。

这三种制动方法各有优缺点，根据实际需求选择合适的制动方式能够确保电动机的安全可靠运行。

在实际应用中，需要根据具体情况选择适当的制动方法，并合理设计制动电路，以达到预期的制动效果。

同时，也需要注意制动过程中产生的热量和电流对电路和电动机的影响，采取相应的措施进行散热和保护。

教案（首页）授课班级机电高职1002授课日期课题序号 1.3 授课形式讲授授课时数 2 课题名称直流电动机的起动、反转和制动教学目标1. 了解直流电动机启动时存在的问题。

2．掌握直流电动机常用的启动方法。

3．掌握直流电动机的反转方法。

4．熟悉直流电动机的制动方法。

5．学会直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教学重点1、直流电动机常用的启动、反转和制动的方法。

2、直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教学难点1、直流电动机常用的启动、反转和制动的方法。

2、直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教材内容更新、补充及删减无课外作业见教案教学后记送审记录盐城生物工程高等职业技术学校课堂时间安排和板书设计复习5导入5新授60练习15小结5一、直流电动机的起动1、起动条件2、起动方法（1）电枢回路串电阻起动（2）降压起动二、直流电动机的反转三、直流电动机的制动1、能耗制动2、反接制动（1）倒拉反接制动（2）电枢电源反接制动3、回馈制动课堂教学安排课题序号 1.3 课题名称直流电动机的起动、反转和制动第1 页共8 页导入新授使用一台电动机时，首先碰到的问题是怎样把它启动起来。

要使电动机启动的过程达到最优，主要应考虑以下几个方面的问题：启动电流Ist的大小；启动转矩Tst的大小；启动设备是否简单等。

电动机驱动的生产机械，常常需要改变运动方向，例如起重机、刨床、轧钢机等，这就需要电动机能快速地正反转。

某些生产机械除了需要电动机提供驱动力矩外，还要电动机在必要时，提供制动的力矩，以便限制转速或快速停车。

例如电车下坡和刹车时，起重机下放重物时，机床反向运动开始时，都需要电动机进行制动。

因此掌握直流电动机启动、反转和制动的方法，对电气技术人员是很重要的。

一、直流电动机的启动直流电动机从接入电源开始，转速由零上升到某一稳定转速为止的过程称为启动过程或启动。

1．启动条件当电动机启动瞬间，n=0，Ea=0，此时电动机中流过的电流叫启动电流Ist，对应的电磁转矩叫启动转矩Tst。

1 综述直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。

因其优良的起动、调速和制动性能而在电力拖动中得到广泛应用。

直流电动机按励磁方式分为他励、并励、串励和复励四种。

直流电动机有三种制动状态：能耗制动、反接制动(电压反向反接和电动势反向反接)和回馈制动。

本文在直流电动机的结构与工作原理的基础上，给出了电机制动的定义，对电机制动的方法进行了简单介绍，并着重介绍了他励直流电动机反接制动的工作原理、特点及使用条件。

2 直流电动机的制动2.1 制动的定义制动，就是让电动机产生一个与转子转向相反的电磁转矩，以使电力拖动系统迅速停机或稳定放下重物。

这时电机所处的状态称为制动状态，这时的电磁转矩为制动转矩。

2.2 制动的目的在生产过程中，经常需要采取一些措施使电动机尽快停转，或者从某高速降到某低速运转，或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转，这就是电动机的制动问题。

2.3 制动的分类实现制动有两种方法，机械制动和电磁制动。

电磁制动是使电机在制动时使电机产生与其旋转方向相反的电磁转矩,其特点是制动转矩大,操作控制方便。

现代通用电机的电磁制动类型有能耗制动、反接制动和回馈制动。

2.4 各种制动的特点1）反接制动：设备简单，制动迅速，准确性差，制动冲击力强。

2）能耗制动：制动准确度高，需直流电源，设备投入费用高。

3）回馈制动：经济性好，将负载的机械能转换为电能反送电网，但应用范围不广。

电容制动对高速、低速运转的电动机均能迅速制动，能量损耗小设备简单，一般用语10KW以下的小容量电动机，可适用于制动频繁的场合。

3 直流电动机反接制动的工作原理以他励直流电动机为例。

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 ，于是由动能转换而来的电功率EIa和由电源输入的电功率UaIa一起消耗在电枢电路中。

具体实现的方法有两种，分别用于不同的场合。

3.1 电压反向反接制动——迅速停机3.1.1 制动原理制动前后的电路如图3-1所示。

直流电机制动方式直流电机的制动，有机械制动，再生制动，能耗制动，反接制动机械制动就是抱闸，是电动的抱闸。

反接制动：当切断正向电源后，立即加上反向电源，使电动机快速停止，当电动机速度降到零时，装在电动机轴上的“反接继电器”立即发出信号，切断反向电源，防止电动机真的反转。

1、能耗制动。

指运行中的直流电机突然断开电枢电源，然后在电枢回路串入制动电阻，使电枢绕组的惯性能量消耗在电阻上，使电机快速制动。

由于电压和输入功率都为0，所以制动平衡，线路简单；2、反接制动。

为了实现快速停车，突然把正在运行的电动机的电枢电压反接，并在电枢回路中串入电阻，称为电源反接制动。

制动期间电源仍输入功率，负载释放的动能和电磁功率均消耗在电阻上，适用于快速停转并反转的场合，对设备冲击力大。

3、倒拉反转反接制动适用于低速下放重物。

制动时在电路串入一个大电阻，此时电枢电流变小，电磁转矩变小。

由于串入电阻很大，可以通过改变串入电阻值的大小来得到不同的下放速度。

反接制动时，切换极性相反的电源电压，使电枢回路内产生反向电流：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消耗在电枢回路制动电阻上。

4、回馈制动。

电动状态下运行的电动机，在某种条件下会出现由负载拖动电机运行的情况，此时出现 n >n0、Ea >U、 Ia 反向，电机由驱动变为制动。

从能量方向看，电机处于发电状态——回馈制动状态。

正向回馈：当电机减速时，电机转速从高到低所释放的动能转变为电能，一部分消耗在电枢回路的电阻上，一部分返回电源；反向回馈：电机拖位能负载（如下放重物）时，可能会出现这种状态。

重物拖动电机超过给定速度运行，电机处于发电状态。

电磁功率反向，功率回馈电源。

并励直流电动机反接制动控制电路一、电路图图24-1二、实训所需电器元件代号名称型号数量备注QS 低压断路器DZ108-20(1.6A-2.5A) 1FU1 熔断器RT18-32-3P 1 装熔芯3A FU2 熔断器RT18-32-3P 1 装熔芯2A KM1～KM4 交流接触器LC1-D0610M5N 4 线圈AC220V KZ1 直流接触器LP1-K0901MD 1KT1 通电时间继电器JSZ3A-B（0～60S）/220V 1 时间继电器方座PF-083A 1SB1 按钮开关LAY16（红） 1SB4 按钮开关LAY16（绿） 1R2～R4 电阻75Ω/75W 3VD1 二极管IN5408 1M 并励直流电动机WDJ15 1反接制动是利用改变电枢两端电压极性或改变励磁电流的方向，来改变电磁转矩方向，形成制动力矩，迫使电动机迅速停转。

并励直流电动机的反接制动是把正在运行的电动机的电枢绕组突然反接来实现的。

采用反接制动时应该注意以下两点：一是电枢绕组突然反接的瞬间，会在电枢绕组中产生很大的反向电流，易使换向器和电刷产生强烈火花而损伤，故必须在电枢回路中串入附加电阻以限制电枢电流，附加电阻的大小可取近似等于电枢的电阻值；二是当电动机转速等于零时，应及时准确可靠地断开电枢回路的电源，以防止电动机反转。

该控制电路的动作原理图如图24-1。

线路工作原理如下：分别接通直流220V电源及交流220V电源，励磁绕组得电励磁。

先打开电源开关QS，然后按下正向按钮SB4，接触器KM3线圈得电吸合，其主触头闭合，直流电动机电枢回路串入电阻R2减压起动。

KM3的常开触头（9-18）吸合，时间继电器KT1线圈得电，经过一定时间的延时以后，KT1延时闭合触点闭合，接触器KM4得电吸合，切除电阻R2，直流电动机进入正常运行。

由于起动时电动机的反电势等于零，电压继电器KZ1不会动作，所以接触器KM1不会动作；当电动机建立反电势后，电压继电器KZ1吸合，其常开触头闭合为反接制动作好准备。

制动方式①自然停车②机械制动③电气制动能耗制动反接制动回馈制动电动状态：T n T ⎧⎨⎪⎩⎪⇒与同方向，为拖动性质第一象限：正向电动状态第三象限：反向电动状态能量关系：电能机械能制动状态：T n T ⇒与反方向，为制动性质机械特性位于第二、四象限能量关系：机械能电能1.方法及原理电动状态能耗制动状态励磁不变，把电动机的电枢脱离电网，再经过一个电阻R 使电路闭合。

U +-电动ME a +-I anTI fS制动R BI aBT=+U I R E a a a ,0,Φ=Φ==+N a U R R R 2=Φ-+Φ=-βe N a e T Nn UC R R C C T T 机械特性曲线经过原点，变得更陡了2能耗制动停车过程原先工作于A 点n =n A ，工作点变为BT <0，在T 与T L 的共同作用下，系统很快减速沿BO 段下移至n =0CB若电动机带位能性负载，稳定工作点电动机状态工作点n n 0AT LT emR a制动瞬间工作点电动机拖动反抗性负载，电机停转。

=-+=-Φ+a Aa e N A a I E R R C n R R反抗性负载：系统可靠停车，不会重新起动位能性负载：沿BO 段下移至n =0后，会继续下移，直至到达新的平衡点C ，转速此时为负数，稳速下放。

改变制动电阻R 的大小可以改变能耗制动特性曲线的斜率。

R 越大,下放负载的稳定速度越大。

但电枢电流较大，对电机存在危险。

=+≤=max (2~2.5)I E R RI I a aa N制动电阻：(2~2.5)≥-R E I R aNa选择制动电阻的原则是一、反接制动（电源反接制动直流电动机的反接制动）U +-电动ME a +-I anTI fS制动R fI aT开关S 投向“电动”侧时，电枢接正极电压，电机处于电动状态。

进行制动时，开关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电阻后，接上极性相反的电源电压。

机械特性为：20=-Φ-+Φ=--βNe N af e T Nn U C R R C C T n T 机械特性经过-n 0点，且变得更陡+a R RCBnn 0R aA0T L T em-T L-n 0D电源反接制动停车过程原先工作于A 点n =n A ，工作点变为BT <0，在T 与T L 的共同作用下，系统很快减速沿BC 段下移至C 点=--+=-+Φ+a Aa e N A a I U E R R U C n R R在C 点必须切断电源，并投入机械制动，否则：反抗性负载：会继续下移，直至到达新的平衡点D ，电机反转；位能性负载：会继续下移至新的平衡点E ，电机反转速度超过理想空载转速E直流电动机的反接制动+a R RCBnn 0R aA0T L T em-T L-n 0DE直流电动机的反接制动=++≤=max (2~2.5)I U E R R I I a aa fN制动电阻：(2~2.5)≥+-R U E I R f aNa 选择制动电阻的原则是负载作用下电机反向旋转(下放重物)1倒拉反转反接制动直流电动机的反接制动只适用于位能性负载。

直流他励电动机的反接制动方法分析摘要：直流他励电动机是一种常见的电机类型，其制动方式有多种，其中反接制动是一种常用的方法。

本文从工作原理、影响因素以及应用场景几个方面对反接制动进行了深入的分析研究，为读者提供了详尽全面的参考。

关键词：直流他励电动机，反接制动，工作原理，影响因素，应用场景正文：一、引言直流他励电动机是目前应用广泛的电动机类型之一，其可以直接控制转速和转矩，因此在工业和民用领域中被广泛应用。

制动是直流他励电动机工作过程中不可或缺的一个环节，常见的制动方式包括机械制动、电磁制动、反接制动等。

本文主要介绍反接制动这一制动方法。

二、反接制动的工作原理反接制动是指将电动机的电源反向接入，使电动机产生反向转矩，以达到制动目的。

具体实现方法是切断电动机的励磁电源，同时反接电源，在电极间建立反向电动势，使电机的转矩产生反向，从而使转子减速或停转。

三、影响因素反接制动的效果受多种因素影响，主要包括电源电压、电动机转速和转子惯量等。

在实际应用中，需要根据不同的工况和要求选择合适的反接制动参数，以达到最佳的制动效果，避免电机因反接制动而受到不必要的损害。

四、应用场景反接制动被广泛应用于直流他励电动机的制动过程中，并且在一些特殊场合也可以作为紧急制动的手段。

例如，当机械制动失灵或者需要快速制动时，反接制动可以提供紧急制动的功能，保障人员和设备的安全。

五、结论反接制动是一种简单有效的制动方法，可以满足直流他励电动机在制动时的需求。

在使用反接制动时，需要注意参数的选择和反向电源的接入，以达到最佳的制动效果，同时也需要保障电机和设备的安全。

六、反接制动的优缺点反接制动是一种在直流他励电动机制动的过程中广泛应用的制动方法。

它的优点是操作简单，制动效果比机械制动和电磁制动更为明显。

同时，反接制动不仅可以实现正常制动，还可以作为一种紧急制动的手段，在机械制动失灵等情况下保证人员和设备的安全。

然而，反接制动的使用也存在一些缺点。

并励直流电动机双向反接制动控制电路原理并励直流电动机双向反接制动控制电路的特点
同三相异步电动机一样，并励直流电动机双向反接制动电路就是，当直流电动机在正向运转需要停止运行时，在切断直流电动机电源后，立即在直流电动机的电枢中
通入反转的电流；而直流电动机在反向运转需要停止运行时，在切断直流电动机电源后，立即在直流电动机的电枢中通入正转的电流，从而达到使直流电动机在正、反转的情况下立即停车的目的。

并励直流电动机双向反接制动控制电路原理图如图所示。

在图中，当合上电源总开关QS时，断电延时时间继电器KT1、KT2，电流继电器KA通电闭合；当按下正转启动按钮SB1时，接触器KM1通电闭合，直流电动机M串电阻R1、R2启动运转；经过一定时间，接触器KM6闭合，切除串电阻R1，直流电动机M串电阻R2继续启动运转；又经过一定时间，接触器KM7通电闭合，切除串电阻R2，直流电动机全速全压运行，电压继电器KV闭合，继而接触器KM4通电闭合，完成正转启动过程。