[發明專利]直流電動機發電制動方法及電路

無效

• 申請號: 200910105770.1
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN101505123A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 王創社
• 申請（專利權）人: 王創社
• 主分類號: H02P3/08
• 分類號: H02P3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種直流電動機的發電制動方法及電路，特別是一種用于他勵直流電動機的發電制動方法和電路。

背景技術

直流電動機把電能轉化為機械能，在現代工業中有大量的應用。根據直流電動機基本知識，我們知道直流電動機可分為有刷直流電動機和無刷直流電動機，有刷直流電動機可分為永磁有刷直流電動機和電勵磁有刷直流電動機，電勵磁直流電動機包括他勵直流電動機、并勵直流電動機、串勵直流電動機和復勵直流電動機，本發明是解決他勵直流電動機的發電制動問題。永磁有刷直流電動機由永磁磁極定子和電樞轉子構成，永磁磁極定子由永久磁鐵構成。電勵磁直流電動機由電勵磁磁極定子和電樞構成，電勵磁磁極定子在磁極上有勵磁繞組，勵磁繞組中通過直流電形成電磁鐵；電樞轉子包括電樞鐵心和電樞繞組。永磁有刷直流電動機和并勵直流電動機可以看作是他勵直流電動機的特例。直流電動機，只要適當改變其運行條件，又可以作為直流發電機運行。

直流電動機轉動時，要使電動機減速或停車，或限制電動機轉速的升高，就需要對電動機進行制動，制動方式有機械制動和電磁制動。他勵直流電動機的電磁制動一般有能耗制動、反接制動、發電回饋制動，由于發電回饋制動可以回收利用制動中釋放出的大部分能量，是一種高效經濟的制動方法。本發明提出了一種新的發電制動方法及電路。

發明內容

本發明針對他勵直流電動機的制動問題，提出了一種發電制動的方法及電路。

根據直流電動機基本知識，他勵直流電動機運行時，若電動機的轉速n大于其理想空載轉速n0，電動機電樞電勢大于輸入直流電壓，電動機處于發電狀態，將系統的動能轉換為電能回饋到輸入電源，產生制動，這種制動就是發電回饋制動。

他勵直流電動機的發電回饋制動有以下幾種情況：

1.降壓調速時產生的回饋制動

在降壓調速過程中，由于系統慣性的存在，電機的轉速來不及變化，就會出現電動機電樞電勢大于輸入直流電壓，發生回饋制動過程。

2.增磁調速時產生的回饋制動

當他勵直流電動機增加磁通減速時，也會使電動機電樞電勢大于輸入直流電壓，發生回饋制動過程。

3.正向運行時產生的回饋制動

他勵直流電動機在電動狀態下下放位能性負載時，若電磁轉矩和位能性負載產生的轉矩均與轉速方向相同，則電機轉速會迅速上升，當電動機的轉速n大于其理想空載轉速n0，就會使電動機電樞電勢大于輸入直流電壓，電動機發電回饋制動運行，電機速度穩定在較高的速度。

4.反向運行時產生的回饋制動

他勵直流電動機帶動位能性負載正向提升時，將電樞電壓反接，電機速度迅速降低到0后開始反轉，電機反轉速度持續增大，當電動機的轉速n大于其理想空載轉速n0，就會使電動機電樞電勢大于輸入直流電壓，電動機發電回饋制動反向運行，電機速度穩定在較高的速度。

從以上四種他勵直流電動機的發電回饋制動情況可以看出，要實現電動機的發電回饋制動，首先要保持有勵磁存在，使電動機處于發電狀態，電動機要高速轉動，電動機的轉速n大于其理想空載轉速n0，發電狀態的電動機電樞電勢要大于輸入直流電壓，才能夠實現電動機的發電回饋制動。

如何使他勵直流電動機在轉速不是很高、或者較低的情況下，也能實現發電制動，或者發電回饋制動，就是本發明要解決的問題。

本發明的技術方案是，當轉動的他勵直流電動機需要制動時，首先使電動機中保持有磁場存在，使直流電動機處于發電狀態；然后斷開電動機電樞繞組上的輸入電源，將發電狀態下的電樞繞組電勢電壓，經過一個電壓變換電路進行電壓變換，將電樞電勢電壓變換后，由電壓變換電路輸出到一個負載。這樣，將電動機發出的電能，通過電壓變換電路，傳送到負載，實現直流電動機的發電制動，通過控制電壓變換電路的輸出就可以調節制動力矩的大小。如果將電壓變換電路的輸出回饋到直流電動機的輸入電源，也就是將直流電動機的輸入電源作為電壓變換電路的負載，就可以實現發電回饋制動。