4.3他勵直流電動機四象限運營在電力拖動系統中，他勵直流電動機有兩種運轉狀態：

（1）電動運營狀態：電動機電磁轉矩方向與電動機轉速方向相同，輸入電能，并變為機械能帶動負載。第1頁第1頁（2）制動運營狀態：其特點是電動機電磁轉矩與電動機轉速方向相反，此時電磁轉矩屬制動性質轉矩，電動機吸取機械能并轉化為電能，或把這些電能轉變成勢能消耗掉，或把這些電能回送給電網，因而其能量傳遞關系與發電機相同。第2頁第2頁他勵直流電動機固有機械特性與各種人為機械特性，分布在機械特性四個象限內，電動機所帶動生產機械負載轉矩特性，有反抗性恒轉矩、位能性恒轉矩、泵類等經典負載轉矩特性，他們分布在四個象限內。電動機會在四個象限內運行（包含穩態與過渡過程），即處于各種不同運行狀態。本節將詳細分析他勵直流電動機在各個象限內不同運行狀態。第3頁第3頁4.3.1電動運營狀態其特點是電動機電磁轉矩方向與轉速n方向相同，電動機從電網輸入電能并將其變為機械能帶動負載，其特性曲線繪制在平面坐標系第一、三象限內。1．正向電動運營他勵直流電動機工作在第一象限，如圖4.9所表示A點和B點，電動機電磁轉矩T>0,轉速n>0，這種狀態稱為正向電動運營，由于T與n同方向，T為拖動性轉矩。第4頁第4頁2．反向電動運營拖動對抗性負載，正轉時電動機工作在第一象限，反轉時電動機工作在第三象限，如圖4.9所表示C點，這時電動機電源電壓為負值。在第三象限運營時，電磁轉矩T<0,轉速n<0，T與n仍然同方向，T仍然為拖動性轉矩，這種運營狀態稱為反向電動運營。

第5頁第5頁第6頁第6頁4.3.2能耗制動辦法：制動瞬間，切除電動機電源電壓并在電樞回路串入電阻R。在切換后瞬間，由于慣性作用，小車轉速n仍保持與原電動機運營狀態相同方向和大小，不能突變，電動機運營點從，磁通不變，電樞感應電動勢方向與大小亦與電動狀態時相同，而電樞電流：第7頁第7頁第8頁第8頁

能耗制動特點是Φ＝ΦN，U＝0，總電阻，代入式(4-1)，得到能耗制動特性方程

第9頁第9頁改變制動電阻大小，可得到不同斜率特性曲線，R越大，特性越斜；R越小，特性越平，制動越快。但R不能太小，R太小，在制動瞬間會產生過大沖擊電流，過大，換向則很困難。第10頁第10頁4.3.3反接制動過程

所謂電壓反接就是將電源電壓反方向接到電動機電樞兩端，如圖4.13所表示。這時電路中感應電勢極性和外加電壓極性一致，幾乎有近兩倍額定電壓加到電樞回路兩端。電壓U方向改變了，此時電樞電流

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在電壓反接制動過程中，Φ=ΦN，U=-UN，總電阻，代入式(4—1)，得到反接制動特性方程

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為了限制過大電樞電流，在電樞回路中一定要串入反接制動電阻R，所串電阻越小，機械特性斜率越硬，制動瞬間電樞電流越大，為使制動時最大電流不超出允許值，應使所串電阻R最小值為

第14頁第14頁4.3.4倒拉反轉運營這種制動辦法普通發生在提升重物轉為下放重物情況下，負載是位能性。在電樞回路中串入足夠大電阻R，在剛串接一瞬間，轉速不能突變，工作點以A點突變到相應人為機械特性B點上，這時由于電磁轉矩T＜TL，電動機轉速將不斷下降，當下降到C點，n=0，電磁轉矩T＜TL，電動機在轉矩作用下倒拉著電機開始向相反方向旋轉．

第15頁第15頁電樞電流為

第16頁第16頁4.3.5回饋制動

他勵直流電動機在電動狀態下提升重物時，假如反接電樞，就有也許過渡到機械特性第四象限運營，此時電動機便在回饋制動狀態下勻速下放重物。他勵直流電動機在回饋制動時，轉速方向應與抱負空載轉速方向一致，

與方向與電動狀態時同樣，但電機轉速高于抱負空載轉速，即電樞電勢高于外加電壓，電樞電流是電樞電勢克服了外加電壓產生。

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此時，與電動狀態相比，電樞電流已經反向，電磁轉矩也反向，由電動狀態時驅動轉矩變為制動轉矩。因此，這時電機吸取機械能，輸出電能