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　　根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩T_em和轉(zhuǎn)速n方向之間的關(guān)系，可以把電機(jī)分為兩種運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)T_em與n方向相同時，稱為電動運(yùn)行狀態(tài)，簡稱電動狀態(tài)；當(dāng)T_em與n方向相反時，稱為制動運(yùn)行狀態(tài)，簡稱制動狀態(tài)。電動狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；制動狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
　　在電力拖動系統(tǒng)中，電動機(jī)經(jīng)常需要工作在制動狀態(tài)。例如，許多生產(chǎn)機(jī)械工作時，往往需要快速停車或者有高速運(yùn)行迅速轉(zhuǎn)為低速運(yùn)行，這就要求電動機(jī)進(jìn)行制動。因此，電動機(jī)的制動運(yùn)行也是十分重要的。
他勵直流電動機(jī)的制動有能耗制動、反接制動和回饋制動三種方式，下面分別加以介紹。
　　1．能耗制動
　　能耗制動的接線圖。開關(guān)S接電源側(cè)為電動狀態(tài)運(yùn)行，此時電樞電流I_a、電樞電動式E_a、轉(zhuǎn)速n及驅(qū)動性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩T_em的方向如圖所示。當(dāng)需要制動時，將開關(guān)S投向制動電阻R_B上，電動機(jī)便進(jìn)入能耗制動狀態(tài)。
　　初始制動時，因?yàn)榇磐ū３植蛔儭㈦姌写嬖趹T性，其轉(zhuǎn)速n不能馬上降為零，而是保持原來的方向旋轉(zhuǎn)，于是n和E_a的方向均不改變。但是，由E_a在閉合的回路內(nèi)產(chǎn)生的電樞電流I_aB卻與電動狀態(tài)時電樞電流I_a的方向相反，由此而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T_emB也與電動狀態(tài)時T_em的方向相反，變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩，于是電機(jī)處于制動運(yùn)行。制動運(yùn)行時，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械慣性力的拖動而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲存的動能轉(zhuǎn)換成電能，并消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動為止，所以這種制動方式稱為能耗制動。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1-66）
　　或，與電動狀態(tài)下電樞串電阻R_B時的人為特性的斜率相同，如圖1-4中直線BC所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　即
　　反向的電樞電流I_aB產(chǎn)生很大的反向電磁轉(zhuǎn)矩T_emB，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動作用，這就是電壓反接制動。
電動狀態(tài)時，電樞電流的大小由U_N與E_a之差決定，而反接制動時，電樞電流的大小由UN與Ea之和決定，因此反接制動時電樞電流是非常大的。為了限制過大的電樞電流，反接制動時必須在電樞回路中串接制動電阻R_B。R_B的大小應(yīng)反接制動時電樞電流不超過電動機(jī)的最大允許值I_max=(2~2.5)I_N,因此應(yīng)串入的制動電阻值為
　　　　　　　　　 的直線，如圖中線段BC所示。
　　電壓反接制動時電機(jī)工作點(diǎn)的變化情況可用下圖說明如下：設(shè)電動機(jī)原來工作在固有特性上的A點(diǎn)，反接制動時，由于轉(zhuǎn)速不突變，工作點(diǎn)沿水平方向躍變到反接制動特性上的B點(diǎn)，之后在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)速開始下降，工作點(diǎn)沿BC方向移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)時，制動過程結(jié)束。在C點(diǎn)，n=0,但制動的電磁轉(zhuǎn)矩T_emB=TC≠0，如果負(fù)載是反抗性負(fù)載，且時，這時在反向轉(zhuǎn)矩作用下，電動機(jī)將反向起動，并沿特性曲線加速到D點(diǎn)，進(jìn)入反向電動狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)制動的目的就是為了停車時，那么在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時，必須立即斷開電源。
　　反接制動過程中（圖中BC段），U、I_a、T_em均為負(fù)，而n、Ea為正。輸入功率P₁= U I_a>0，表明電機(jī)從電源輸入電功率；輸出功率
　　　　　　　　　　電壓反接制動接線圖 　　　　電壓反接制動時的機(jī)械特性
　　（2）倒拉反轉(zhuǎn)反接制動
　　倒拉反轉(zhuǎn)反接制動只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。現(xiàn)以起重機(jī)下放重物為例來說明。
　　圖所示為正向電動狀態(tài)（提升重物）時電動機(jī)的各物理量方向，此時電動機(jī)工作在固有特性上的A點(diǎn)。如果在電樞回路中串入一個較大的電阻R_B，便可實(shí)現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動。串入R_B將得到一條斜率較大的人為特性，如圖中的直線n₀D所示，制動過程如下：串電阻瞬間，因轉(zhuǎn)速不能突變，所以工作點(diǎn)由固有特性上的A點(diǎn)沿水平跳躍到人為特性上的B點(diǎn)，此時電磁轉(zhuǎn)矩TB小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_L，于是電機(jī)開始減速，工作點(diǎn)沿人為特性由B點(diǎn)向C點(diǎn)變化，到達(dá)C點(diǎn)時，n=0,電磁轉(zhuǎn)矩為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T_K，因T_K仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_L，所以在重物的重力作用下電機(jī)將反向旋轉(zhuǎn)，即下放重物。因?yàn)閯畲挪蛔儯訣_a隨n的方向而改變方向，由圖1—50（b）所示可以看出Ia的方向不變，故Tem的方向也不變。這樣，電機(jī)反轉(zhuǎn)后，電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，電機(jī)處于制動狀態(tài)，如圖（c）中的CD段所示。隨著電機(jī)反向轉(zhuǎn)速的增加，E_a增大，電樞電流I_a和制動的電磁轉(zhuǎn)矩T_em也相應(yīng)增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)D點(diǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，電機(jī)便以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速勻速下放重物。若電機(jī)串入RB越大，最后穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速越高，下放重物的速度也越快。
　　電樞回路串入較大的電阻后，電機(jī)能出現(xiàn)反轉(zhuǎn)制動運(yùn)行，主要是位能負(fù)載的倒拉作用，又因?yàn)榇藭r的E_a與U也順向串聯(lián)，共同產(chǎn)生電樞電流，這一點(diǎn)與電壓反接制動相似，因此把這種制動稱為倒拉反轉(zhuǎn)反接制動。
　　倒拉反轉(zhuǎn)反接制動時的機(jī)械特性方程式就是電動狀態(tài)時電樞串聯(lián)電阻的人為特性方程式，只不過此
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　回饋制動機(jī)械特性
　　在圖中，A點(diǎn)時電動狀態(tài)運(yùn)行工作點(diǎn)，對應(yīng)電壓為U₁，轉(zhuǎn)速為n_A。當(dāng)進(jìn)行降壓（U₁降為U₂）調(diào)速時，因轉(zhuǎn)速不突變，工作點(diǎn)由A點(diǎn)平移到B點(diǎn)，此后工作點(diǎn)在降壓人為特性的Bn02段上變化過程即為回饋制動過程，它起到了加快電機(jī)的減速作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速到n₀₂時，制動過程結(jié)束。從n₀₂降到C點(diǎn)轉(zhuǎn)速n_c為電動狀態(tài)減速過程。
在下圖中，磁通由φ₁增大到φ₂時，工作點(diǎn)的變化情況與右圖相同，其工作點(diǎn)在Bn₀₂段上變化時也為回饋制動過程。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　能耗制動接線圖
　　能耗制動時的機(jī)械特性，就是在U=0、φ=φN、R=R_a+R_B條件下的一條人為機(jī)械特性，即
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1-67）
　　可見，能耗制動時的機(jī)械性是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，其理想空載轉(zhuǎn)速為零，特性的斜率
　　　　　　　　　　　　　　　　　　能耗制動時的機(jī)械特性
　　能耗制動時，電機(jī)工作點(diǎn)的變化情況可用機(jī)械特性曲線說明。設(shè)制動前工作點(diǎn)在固有特性曲線A點(diǎn)處，其n>0，T_em>0，T_em為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。開始制動時，因n不突變，工作點(diǎn)將沿水平方向躍變到能耗制動特性曲線上的B點(diǎn)。在B點(diǎn)，n>0，T_em<0，電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，于是電動機(jī)開始減速，工作點(diǎn)沿BO方向移動。
若電動機(jī)拖動反抗性負(fù)載，則工作點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時，n=0，T_em=0，電機(jī)便停轉(zhuǎn)。
　　若電機(jī)拖動位能性負(fù)載，則工作點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時，雖然n=0，T_em=0，但在位能負(fù)載的作用下，電機(jī)反轉(zhuǎn)并加速，工作點(diǎn)將沿曲線OC方向移動。此時Ea的方向隨n的反向而反向，即n和Ea的方向均與電動狀態(tài)時相反，而E_a產(chǎn)生的I_a方向卻與電動狀態(tài)時相同，隨之T_em的方向也與電動狀態(tài)時相同，即n<0, T_em>0，電磁轉(zhuǎn)矩仍為制動轉(zhuǎn)矩。隨著反向轉(zhuǎn)速的增加，制動轉(zhuǎn)矩也不斷增大，當(dāng)制動轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡時，電機(jī)便在某一轉(zhuǎn)速下處于穩(wěn)定的制動狀態(tài)運(yùn)行，即勻速下放重物，如圖中的C點(diǎn)。
　　改變制動電阻R_B的大小，可以改變能耗制動特性曲線的斜率，從而可以改變起始制動轉(zhuǎn)矩的大小以及下放位能負(fù)載時的穩(wěn)定速度。R_B越小，特性曲線的斜率越小，起始制動轉(zhuǎn)矩越大，而下放位能負(fù)載的速度越小。減小制動電阻，可以增大制動轉(zhuǎn)矩，縮短制動時間，提高工作效率。但制動電阻太小，將會造成制動電流過大，通常限制最大制動電流不超過2~2.5倍的額定電流。選擇制動電阻的原則是
　　（1-68）
　　式中，E_a為制動瞬間（制動前電動狀態(tài)時）的電樞電動勢。如果制動前電機(jī)處于額定運(yùn)行，則E_a-U_N-R_a-I_N -U。　　
　　能耗制動操作簡單，但隨著轉(zhuǎn)速的下降，電動勢減小，制動電流和制動轉(zhuǎn)矩也隨之減小，制動效果變差。若為了使電機(jī)能更快地停轉(zhuǎn)，可以在轉(zhuǎn)速到一定程度時，切除一部分制動電阻，使制動轉(zhuǎn)矩增大，從而加強(qiáng)制動作用。
　　2．反接制動

　　反接制動分為電壓反接制動和倒拉反接制動兩種。
　　（1）電壓反接制動
　　電壓反接制動時的接線圖如下圖所示。開關(guān)S投向“電動”側(cè)時，電樞接正極性的電源電壓，此時電機(jī)處于電動狀態(tài)運(yùn)行。進(jìn)行制動時，開關(guān)S投向“制動”側(cè)，此時電樞回路串入制動電阻R_B后，接上極性相反的電源電壓，即電樞電壓由原來的正值變?yōu)樨?fù)值。此時，在電樞回路內(nèi)，U與Ea順向串聯(lián)，共同產(chǎn)生很大的反向電流：
　　　　　　　　　　　　　　　
　　可見，其特性曲線是一條通過?n0點(diǎn)，斜率為時，電動機(jī)便停止不轉(zhuǎn)。如果，表明軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成電樞回路的電功率。由此可見，反接制動時，從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起全部消失在電樞回路的電阻（R_a+R_B）上，其能量損耗是很大的。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　倒拉反轉(zhuǎn)反接制動
　　時電樞串入的電阻值較大，使得n<0。因此，倒拉反轉(zhuǎn)反接制動特性曲線是電動狀態(tài)電樞串電阻人為特性在第四象限的延伸部分。倒拉反轉(zhuǎn)反接制動時的能量關(guān)系和電壓反接制動時相同。
　　3．回饋制動
　　電動狀態(tài)下運(yùn)行的電動機(jī)，在某種條件下（如電動機(jī)拖動的機(jī)車下坡時）會出現(xiàn)運(yùn)行轉(zhuǎn)速n高于理想空載轉(zhuǎn)速n0的情況，此時E_a>U，電樞電流反向，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也隨之改變：由驅(qū)動轉(zhuǎn)矩變成制動轉(zhuǎn)矩。從能量傳遞方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，將機(jī)車下坡時失去的位能變成電能回饋給電網(wǎng)，因此這種狀態(tài)稱為回饋制動狀態(tài)。
　　回饋制動時的機(jī)械特性方程式與電動狀態(tài)時相同，只是運(yùn)行在特性曲線上不同的區(qū)段而已。當(dāng)電動機(jī)拖動機(jī)車下坡出現(xiàn)回饋制動時，其機(jī)械特性位于第二象限，如圖中的n₀A段。當(dāng)電動機(jī)拖動起重機(jī)下放重物出現(xiàn)回饋制動時，其機(jī)械特性位于第四象限，如圖中的?n₀B段。圖中的A點(diǎn)是電機(jī)處于正向回饋制動穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，表示機(jī)車以恒定的速度下坡。圖中的B點(diǎn)是電機(jī)處于正向回饋制動穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，表示重物勻速下放。
　　除以上兩種回饋制動穩(wěn)定運(yùn)行外，還有一種發(fā)生在動態(tài)過程中的回饋制動過程。如降低電樞電壓的調(diào)速過程和弱磁狀態(tài)下增磁調(diào)速過程中都將出現(xiàn)回饋制動過程，下面對這兩種情況進(jìn)行說明。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　降壓調(diào)速時產(chǎn)生回饋制動 　　　　　增磁調(diào)速時產(chǎn)生回饋制動
　　回饋制動時，由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗制動和反接制動相比，回饋制動是比較經(jīng)濟(jì)的。