有刷直流電機的短路制動,也稱為動態(tài)制動或能耗制動,是一種常用的電動機控制技術(shù),用于快速停止旋轉(zhuǎn)中的電機。這種制動方法的原理是在電機的電樞(轉(zhuǎn)子)電路中創(chuàng)造一個短路條件,利用電機本身作為發(fā)電機運行時產(chǎn)生的反向電動勢(EMF)來實現(xiàn)制動。
在有刷直流電機中,當電刷斷開電源而轉(zhuǎn)子(線圈)由于慣性繼續(xù)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,如果將電刷之間短路,會產(chǎn)生一種稱為短路制動的現(xiàn)象。

在這種狀態(tài)下,由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),左電刷相對于右電刷會產(chǎn)生正向電動勢(+),這會導(dǎo)致電流通過電刷之間的短路流動。根據(jù)洛倫茲力的原理,電流在磁場中會受到作用力,其方向由左手定則確定。在這種情況下,電流的流動會導(dǎo)致線圈A的外側(cè)變成N極,而線圈B和C的外側(cè)變成S極。
隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)②,電流仍然流過電刷,導(dǎo)致線圈B的外側(cè)變?yōu)镾極,而線圈A和C的外側(cè)變?yōu)镹極。
這樣,當電刷之間短路時,會產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子當前旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,這個轉(zhuǎn)矩會阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生制動效果,這就是短路制動。
短路制動的效果與電機的轉(zhuǎn)速有關(guān)。隨著電機轉(zhuǎn)速的增加,產(chǎn)生的反向轉(zhuǎn)矩也會增大,從而施加更強的制動力量。相反,當電機轉(zhuǎn)速降低時,制動力量也會減弱。當電機停止旋轉(zhuǎn)時,電動勢和電流都會消失,制動效果也隨之變?yōu)榱恪?/p>
因此,短路制動是一種利用電機本身作為發(fā)電機產(chǎn)生的能量來實現(xiàn)制動的方法,它在電機高速旋轉(zhuǎn)時提供較強的制動力,而在低速時制動力減弱,直到電機完全停止。
總結(jié)來說,有刷直流電機的短路制動是一種利用電機自身作為發(fā)電機產(chǎn)生的能量來實現(xiàn)制動的方式。它通過短路電樞繞組,使得電機在慣性旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反向電動勢在電路中產(chǎn)生大電流,進而產(chǎn)生制動力矩,實現(xiàn)快速停車。盡管這種方法在技術(shù)上相對簡單,但在設(shè)計和操作時需要考慮電機的熱負荷和電氣應(yīng)力,以確保安全和可靠性。
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一文解析無刷直流電機與直流有刷電機的區(qū)別
有刷直流電機的驅(qū)動電路 總結(jié)
無刷直流電機與有刷直流電機的區(qū)別

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