直流电动机的电制动 - 电制动类型
直流电动机可以通过以下方法之一停止:
- 机械(摩擦)制动
- 电制动
在机械制动中,电动机由于电动机运动部件与制动蹄之间的摩擦而停止。机械制动有几个缺点,例如停止不平稳、运动部件的磨损、制动功率以热量浪费以及更长的停止时间等。
在电制动中,电动机运动部件的动能转换为电能,电能要么在电阻中耗散,要么返回电源。
电制动类型
直流电动机的电制动方法有三种
- 电阻制动或动态制动
- 再生制动
- 反接制动或反向电流制动
电阻制动或动态制动
在动态制动中,运行中的直流电动机的电枢断开电源,并连接到制动电阻 Rb 上。但是,励磁绕组保持连接到电源。因此,电动机现在作为发电机工作并产生制动转矩。
由于在电枢上连接了一个外部电阻 Rb 用于电制动,因此此方法也称为电阻制动。在动态电制动期间,当电动机作为发电机工作时,电动机运动部件的动能转换为电能,并以热量的形式在制动电阻 Rb 和电枢电路电阻 Ra 中耗散。结果,电动机迅速停止。
动态制动或电阻制动是一种低效的制动方法,因为所有产生的能量都以热量的形式在电阻中耗散。
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再生制动
在再生制动中,电动机作为发电机运行,因此电动机运动部件的动能转换为电能。然后,此电能返回电源。此操作会减慢电动机的速度。
只有当驱动负载迫使电动机以高于空载速度且励磁恒定的速度运行时,才能实现再生制动。在这种情况下,电动机的反电动势 (Eb) 大于电源电压,这会反转电动机的电枢电流。因此,电动机现在开始作为发电机工作,并且产生的电能被传输到电源。
再生制动不能用于停止电动机。它仅用于控制直流电动机在空载速度以上的速度。
再生制动的必要条件是电动机的反电动势必须大于电源电压,以便电枢电流反向,并且电动机操作变为发电机操作。
再生制动主要用于控制驱动负载的直流电动机的速度,例如电力机车、电梯、起重机和提升机等。
反接制动或反向电流制动
在反接制动或反向电流制动中,电枢的连接被反转,因此电动机倾向于向相反方向旋转并提供必要的制动效果。当电动机停止时,必须断开电源,否则电动机将开始向相反方向旋转。
当电枢连接反转时,电源电压和反电动势将沿相同方向作用。因此,在制动期间,电枢上的电压将等于 (V+Eb),这大约是电源电压的两倍。这会反转电枢电流,从而产生高制动转矩。为了将电枢电流限制在安全值内,一个限流电阻与电枢串联连接。
反接制动是一种效率非常低的制动方法,因为运动部件提供的功率以及电源提供的功率都浪费在电阻中。
反接制动主要用于控制轧机、电梯、机床和印刷机等。