他勵直流電動機的電氣制動

電動機的制動是指在電動機軸上加一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，以達到快速停車、減速或穩(wěn)速。制動可以采用機械方法和電氣方法，常用的電氣方法有三種：能耗制動、反接制動和回饋制動。判斷電動機是否處于制動狀態(tài)的條件是：電磁轉(zhuǎn)矩T的方向和轉(zhuǎn)速n的方向是否相反。是，則為制動狀態(tài)，其工作點應(yīng)位于第二或第四象限；否，則為電動狀態(tài)。
在電動機的制動過程中，要求迅速、平滑、可靠、能量損耗小，并且制動電流應(yīng)小于限值。

一 能耗制動
電動機原來工作于電動運行狀態(tài)，制動時保持勵磁電流不變，將電樞兩端從電網(wǎng)斷開，并立即接到一個制動電阻Rz上。這時從機械特性上看，電樞電流為負值，由此產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T也隨之反向，由原來與n同方向變?yōu)榕c n 反方向，進入制動狀態(tài)，起到制動作用，使電動機減速，若是反抗性負載，則電動機停轉(zhuǎn)。這過程中，電動機由生產(chǎn)機械的慣性作用拖動，輸入機械能而發(fā)電，發(fā)出的能量消耗在電阻 Ra+Rz上，直到電動機停止轉(zhuǎn)動，故稱為能耗制動。
為了避免過大的制動電流對系統(tǒng)帶來不利影響，應(yīng)合理選擇Rz，通常限制最大制動電流不超過額定電流的2～2.5倍。
如果能耗制動時拖動的是重物負載，電動機可能被拖向反轉(zhuǎn)。 能耗制動操作簡單，制動平穩(wěn)，但在低速時制動轉(zhuǎn)矩變小。若為了使電動機更快地停轉(zhuǎn)，可以在轉(zhuǎn)速降到較低時，再加上機械制動相配合。

二 反接制動
反接制動分為倒拉反接制動和電樞電源反接制動兩種。
1.倒拉反接制動
    電動機原先提升重物，若在電樞回路中串接足夠大的電阻，特性變得很軟，轉(zhuǎn)速下降，在重物負載倒拉作用下，電動機繼續(xù)減速進入反轉(zhuǎn)，最終穩(wěn)定地運行，即進入制動狀態(tài)。
倒拉反接制動時，電動機從電源及負載處吸收電功率和機械功率，全部消耗在電樞回路電阻 Ra+Rz上。倒拉反接制動常用于起重機低速下放重物，電動機串入的電阻越大，最后穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速越高。

2.電樞電源反接制動
電動機原來工作于電動狀態(tài)下，為使電動機迅速停車，現(xiàn)維持勵磁電流不變，突然改變電樞兩端外加電壓的極性，此時電樞電流為負值，由其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變，進入制動狀態(tài)。因此，在電源反接的同時，必須串接較大的制動電阻Rz，Ra。
電樞反接制動效果強烈，電網(wǎng)供給的能量和生產(chǎn)機械的動能都消耗在電阻Ra+Rz上。
三 回饋制動（再生制動）
若電動機在電動狀態(tài)運行中，由于某種因素（如電動機車下坡）而使電動機的轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速時，電動機便處于回饋制動狀態(tài)。n＞n0是回饋制動的一個重要標志。因為當n＞n0時，電樞電流與原來n＜n0時的方向相反，因磁通Φ不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩隨Ia反向而反向，對電動機起制動作用。電動狀態(tài)時電樞電流由電網(wǎng)的正端流向電動機，而在回饋制動時，電流由電樞流向電網(wǎng)的正端，這時電動機將機車下坡時的位能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑厮徒o電網(wǎng)，因而稱為回饋制動。
回饋制動的機械特性方程式和電動狀態(tài)時完全一樣，由于 Ia為負值，所以在第二象限。