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慈溪优质触摸屏生产厂家

发布时间:2022-12-15 01:23:07
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伺服电机在机电类行业应用非常广,而伺服电机又有直流伺服电机和交流伺服电机,那怎么去区别呢?下面由智富数控小编为你讲解:一、直流伺服电机输入或输出为直流电能的旋转电机。它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点,因而得到广泛地应用。通常是由模拟运放构成PI或pid电路;信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。伺服电机直流伺服电机分为有刷和无刷电机,有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),会产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。二、交流伺服电机输入或输出为交流电能的旋转电机。它速度控制特性良好,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡,90%以上的高效率,发热少,高速控制,高精度位置控制(取决于编码器精度),额定运行区域内,可实现恒力矩,惯量低,低噪音,无电刷磨损,免维护(适用于无尘、易爆环境)。交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。综上所述,不管是直流伺服电机还是交流伺服电机,都有着它们各自的优点和特性,要根据自身实际情况挑选合适的伺服电机。

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1、高压变频器与低压变频器的区别在哪里呢?变频器大体上可分为两类:高压变频器和低压变频器。从用途来讲,适用对象不一样,高压电机从调速原理来讲,二者都是一样的。从拓扑结构看,二者差别很大,主要是因为目前广泛应用的IGBT模块耐压不足造成的。高压变频器由于电压高,对驱动电路等的干扰也大,通常都采用的光纤进行隔离。2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变?步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,电机电流增大,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器的输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免磁饱和现象的产生。这就是VVVF的定义。这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。4、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。5、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的基本的控制方式,它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压,并使二者之比V/f为恒定,从而使电机的磁通保持恒定。在电机额定运行情况下,电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小,电机的端电压和电机的感应电势近似相等。V/f比恒定控制存在的主要问题是低速性能较差。其原因一是低速时异步电机定子电阻电压降所占比例变大,已不能忽略,不能再认为定子电压和电机感应电势近似相等,仍按V/f比一定控制已不能保持电机磁通恒定。电机磁通的减小必然造成电机的电磁转矩减小;另外变频器功率器件的死区时间也是影响电机低速性能的重要原因,死区时间造成电压下降同时还会引起转矩脉动,在一定条件下还会引起转速、电流的振荡。V/f比恒定控制常用于通用变频器上。这类变频器主要用于风机、水泵的调速功能,以及对调速范围要求不高的场合。V/f比恒定控制的突出优点是可以进行电机的开环速度控制。6、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化?频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而电阻不变,将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。7、所谓开环是什么意思?给所使用的电机装设速度传感器,将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用速度传感器运转的就叫作“开环”,通用变频器多为开环方式。8、高压变频器自身的保护功能输出过载、输出过流、电网过电压、电网欠电压、电网失电、直流母线过电压、直流母线欠电压、变压器过热、缺相、控制电源掉电、驱动故障、功率器件过热、散热风机故障、外部给定掉线、接地故障、光纤故障等等。

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简 介伺服电机是实现智能制造重要的自动化元件,广泛应用于数控机床、机械手、机器人和一些专用精密设备上。伺服电机的选型对伺服系统的精度、稳定性、态响应、经济性等都有重要的影响,本文主要介绍一下伺服电机的选型。伺服电机选型说明针对伺服电机选型问题,有两种情况,一种是参数选型,一种是设计选型。参数选型:机械机构已确定,且已知转速、扭矩、惯量等选型参数。此时,可根据伺服电机规格表直接选型。设计选型:发生的机械设计阶段,此时需要根据机械末端的位置、速度、精度、动态特性等要求,确定机械机构和减速装置。在机械设计过程中,需计算得出电机的转速、扭矩、惯量比等参数。而后根据伺服电机规格表选型。常见机械机构如图1所示。 图1:常见机械机构伺服电机伺服电机的选型原则·连续工作时的电机转速<电机额定速度·连续工作扭矩<伺服电机额定扭矩·瞬时扭矩<伺服电机扭矩(加速时)·惯量比:根据设备动态性能要求,确定合适的惯量比综上可得出结论,伺服电机的三个选型参数是:转速、扭矩、惯量。注意,没有将功率作为伺服电机的核心选型参数。有些伺服电机厂家的电机系列中,同样功率的电机分小,中大惯量。如下图所示,两个伺服电机功率相同,其中左图为低惯量高速电机,右图为高惯量低速电机。低惯量电机适用于高动态响应、低扭矩场合,高惯量电机适用于高扭矩输出、转速较低的场合。显然功率相同的两个电机,其应用特点不一样。图2:低惯量和高惯量外观对比大家可以想象博尔特和泰森的对比,两人体重可能差别不大,但其个人特点却大相径庭。伺服电机同理。另:从机械设计的角度,伺服电机是通过扭矩驱动机械机构实现运转的。因此通过扭矩选择伺服电机比通过功率选型更准确。功率可作为一个参考选型参数。动惯量和扭矩转动惯量转动惯量是刚体转动惯性的量度,由刚体自身的结构(转轴、质量、形状)决定,与外界因素无关,是刚体的固有性质。图3:圆柱体惯量 规则形状的物体,其惯量都有对应的公式,可参考相关资料。如上图所示,质量为m,半径为R的圆柱体沿轴OO‘旋转时,其旋转惯量J=MR2/2。力矩力矩是用来描述力对刚体的转动作用,如图4所示:图4:力矩如图4所 T=F*r*sinθ=Fd (1)T: 力矩F:作用力d: 力臂即:力矩大小等于力的大小乘以参考点到力的作用线的距离。力矩是矢量,有方向性。电机扭矩在设备启动时,产生加速度,在恒速运动时,克服系统的阻力矩,在设备停止时,产生减速度,使设备快速停止。位置、速度、加速度、扭矩的关系如图5所示:图5:位置、速度、加速度和扭矩的关系 一般的伺服电机,过载扭矩或扭矩一般为额定扭矩的3~5倍。即伺服电机启动时,可输出3~5倍的额定扭矩,以短时间获得足够大的加速度,使电机转速快速达到工作速度。减速时同理。转矩不能持续输出,持续时间过长时,会触发驱动器过载报警。力矩和转动惯量的关系物体的直线运动可用牛顿第二定律描述为: F=m*a (2)F: 物体所受的合力m : 物体的质量a:物体获得的加速度 物体的回转运动,需要用力矩和转动惯量描述,有如下公式T=J*θ (3)T: 扭矩J:转动惯量θ:角加速度由公式(3)可见,扭矩与转动惯量和角加速度成正比。电机输出扭矩一定时,惯量和角加速度成反比。在扭矩输出一定时,惯量越大,其可获得的角加速度越小,即:机械机构的动态性能越差。反之,惯量越小,其可获得的角加速度越大,机械机构的动态性能越好。当伺服电机驱动负载时,公式(3)中的T为伺服电机的输出扭矩,θ为电机轴可获得的角加,J为伺服电转子惯量和负载映射惯量之和。即:=JM+JL (4)J: 回转系统的惯量JM:电机定子惯量JL:负载映射到电机轴上的惯量比如,机械机构通过n=3的减速机连接到电机轴上,通过计算得出减速机前端机械机构的总惯量JZ,设JZ映射到电机轴上的惯量为JL,则:JL=JZ/n2=JZ/9 (5)即:负载的映射惯量与减速比的平方成反比。在机械设计时,根据公式(5),要先算出JZ,然后根据减速比n计算出负载机械机构映射到电机轴上的映射惯量。有时,负载机械机构有多重负载,则负载机械机构的总惯量为多重负载的惯量之和。惯量比映射惯量与电机转子惯量的比值即惯量比。机械机构设计完成后,要合理选择伺服电机,把惯量比限制在一定的范围内,使负载映射惯量与电机转子惯量相匹配。惯量匹配需要根据设备的动态特性、精度要求、负载变化范围等因素综合设计。高动态设备的惯量比一般小于3,比如机床、金属加工设备等。普通设备惯量比,一般小于7,如普通焊接机、包装设备等。低要求设备,一般小于10,如皮带传输、重载变位机等。可结合选择减速比进行惯量匹配。如前文所述,负载在电机轴上的映射惯量与减速比的平方成反比。增大减速比,可以显著减小负载映射到电机轴上的惯量,即减小伺服电机的负载。此时,在负载机械惯量不变的情况下,选择大减速比的减速机,可对应选择容较小的伺服电机,降低综合成本。但,增大减速比会降低负载侧的转速,因为负载侧转速与减速比成反比。减速比要保证减速后的速度能满足负载侧的速度要求。进行惯量匹配时,还需考虑空载和满载情况,设备空载和满载运行时,其负载惯量是不一样的,惯量比也不同。要保证在满载的情况下,惯量比也在合理的范围之内。惯量匹配时,要综合考虑减速比,转速要求,空载和满载等多种情况,兼顾性能和成本。其他考虑因素伺服电机选型时,还要考虑电机法兰、编码器类型、编码器精度、抱闸等因素。电机法兰:涉及电机与机械接口的匹配编码器类型:主要分增量编码器和对值编码器,增量编码器每次上电均需回零,绝值编码器又分单圈和多圈绝值编码器,需视具体应用确定是否需回零,一般多圈绝值编码器不需回零。编码器精度:现在伺服电机的编码器精度做得都比较高,可满足大部分机械对编码器精度的要求。对一些高精密的设备,可考虑选分辨率较高的编码器。抱闸:驱动负重的垂直轴一般需选择带抱闸的伺服电机。伺服驱动器和其他附件选型根据伺服电机的额定电流选择伺服驱动器,一般选伺服驱动器的额定电流等于或稍大于伺服电机的额定电流。驱动器的编码器输入接口需与伺服电机的编码器信号输出格式相匹配。有些伺服品牌,其伺服驱动器与伺服电机已成对匹配,选型非常方便。根据伺服电机和驱动器选择配套的电源线和编码器线。有时为节省成本,也可自己制作。 结伺服电机的选型主要按转速、扭矩和惯量选型。功率可作为选型的一个参考参数。参数选型比较简单,直接按伺服电机规格表选型即可。设计选型需考虑机械机构、负载变化、速度、加速度、精度、惯量匹配等要求,还需考虑机械加工精度,装配精度,传动效率、摩擦力,选型裕量、经济性等,还需考虑法兰、编码器、抱闸等因素。并根据伺服电机进行相应伺服驱动器的选型。这部分工作一般由机械设计人员完成。

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伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。“伺服电机”可以理解为对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前,转子静止不动;当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机,是以其工作性质命名的,概念上和“直流电机”“异步电机”“同步电机”这些常见以电机驱动方式来分类的方式不一样,注意不要混肴。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机主要分为直流伺服电机和交流伺服电机,其中直流伺服又分为有刷直流伺服和无刷直流伺服,交流伺服又分为异步交流伺服和永磁同步交流伺服。(实际上无刷直流伺服也算是交流伺服一派的,只不过区别在于用直流供电,并控制器电子换向实现交流电机驱动)伺服电机但由于主要用于控制,因此市面上大多的伺服电机通常是指永磁同步电机,因为其控制响应性能优;久而久之,大家日常说道的伺服电机通常都是指永磁同步电机。永磁同步伺服电机永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。 同步电机与异步电机转速不同,电机结构与原理不同,用途不同等。异步电机使用的是交流电产生磁场,而同步电机转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,他们结构和原理不同。同步电机大多用在大型发电机的场合,而异步电机则几乎全用在电动机场合。永磁同步电机和异步电机主要区别在于转子内的励磁电流不同。同步电机的转子励磁电流来自外界直流电源,转速恒定只与电机定子绕组的极对数有关,不随负载的大小变化而变化。而异步电机的转速在运行过程中都是低于电机的同步转速的,负载越大电机的转速越低,转子切割定子磁感线产生的电流越大。同步电动机的功率因素是可以通过改变转子电流来调整,即同步电动机可以吸收电力系统无功、发出无功功率,而异步电动机不可以调整,转子需要产生自感电流后才能转动,电流永远滞后电压。所以同步电机不需要无功功率补偿,而异步电动机需要无功功率补偿。同步电动机的稳定性和工作效率均高于异步电动机。但同步电机与异步电机相比结构更为复杂,而且需要碳刷,碳刷的作用就是通过滑环将直流导入转子线圈内,转子在旋转磁场的作用下就产生了转矩。所以一般同步电机都使用在大功率、低转速的工作环境。当然在电力系统的调节中也有同步调相机,主要目的在于补偿电网中无功功率。

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变频器安装作业的好坏将直接影响着它的性能发挥及系统的安全性,因此,工作人员应熟练掌握它的安装知识,安装前要先了解它的使用场合,然后再根据现场的需要设置不同的外围设备。现下面给大家介绍下变频器的安装和使用说明:海量变频器图纸,工控电路板、变频器、电梯技术资料请关注“从零开始变频器维修”微信公众号!!!一、选择和安装时的注意事项如何正确的选择变频器变频器变频器有不同的种类,要根据变频器的额定功率的大小,额定电流,额定电压,变频器的过载能力及各项参数的使用要求,正确的选择变频器。一般情况下,普通的变频器的基本功能都能满足常规的使用要求,但是要视情况而定,比如说:变频器运行的大功率要根据负载和使用环境相应的加大变频器的容量。而且,有些特殊的行业还需要选择相对专业的变频器。2.如何正确的安装变频器要认真的把使用说明书仔细的看看,并且按照说明书的要求接线。为了防止变频器内部的漏引起电击,要把变频器装置稳定的接地,从而避免射频干扰引起漏电。二、运行中的正确使用(1)电机的转速在靠变频器控制时,电机的噪音和温升都比用工频的时候要高。在电机低速运转时,由于电机风叶转速低,电机的温升变高,这种情况要注意适当的减低负载并且注意通风冷却,防止电机温升超过限值。(2)供电线路的阻抗要适当的调大一些,在变频器接入低压电网的情况下,如果变频器和离配电变压器距离很近,或者配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍左右时,回路阻抗如果太小的话,在投入的瞬间会对变频器产生很大的涌流,直接损毁变频器的整流元件。所以如果抗阻较小的话,就要在变压器和变频器之间加装交流电抗器。三、运行中的正确维护(1)在用变频器进行启动和停止从而控制速度时,不能用断路器和接触器直接操作,不然会让变频器失去控制,从而造成严重的后果。所以,在这种情况下能用断路器和接触器而是要用变频器的控制端子来操作。(2)在变频器驱动普通电机座恒转矩运行时,要控制低速运行的时间,因为长时间的低速运行会让电机的散热效果变差,电机的温升变高。因此,在长时间的低速恒转矩的情况下,就要选择用变频电机。(3)在日常的维护时,要查看变频器的外接制动电阻的阻值是否大于变频器的容许所带制动电阻的数值。如果将应接制动电阻的端子插错入口,就会使开关在制动时发生短路。所以,在满足制动的要求的情况下,要让制动电阻适当大一些。朋友们在安装和使用变频器时可参考上面的说明,希望能帮到大家。

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通常所说的制动是指电动机运行过程中因故障保护或人为主动停机时采取的技术措施,而这里讨论的是变频器驱动电动机停机时的各种技术方案。 一、变频器的再生制动 电压型的交-直-交通用变频器,对三相交流电源进行不可控桥式整流,再经电解电容滤波,后由无源逆变环节输出频率可调的交流电供给电动机。这种通用型变频器用于矿用提升机、轧钢机、大型龙门刨床、卷绕机及机床主轴驱动等系统时,由于要求电动机四象限运行,所以当电动机减速、制动或者带位能性负载重物下放时,电动机可能处于再生发电状态。当变频器输出频率降低时,电动机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的作用,这时同步转速可能降低到小于转子转速,这时电动机即从电动状态转变为发电状态。由图1可见,电动机M再生发电的电能经并联在V1~V6上的续流二极管全波整流后反馈到直流电路,使电容器C1和C2两端电压升高,形成“泵升电压”。过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容,甚至破坏电动机的绝缘。为使系统在发电制动状态能正常工作,必须采取适当的制动方式。1.能量消耗型变频器这种制动方法是在变频器直流回路中并联制动单元和制动电阻,通过检测直流母线上的电压来控制制动单元功率管的导通与否,从而实现制动电阻的接入和断开,如图2所示,虚线框内是制动单元,DR是制动电阻。当直流母线上的电压,即电容器两端的电压达到或超过门槛电压(例如700V)时,功率管导通,制动电阻DR接入电路,再生能量在制动电阻上以热能的形式被消耗掉,从而防止直流电压的上升。由于再生能量未能得到利用,因此属于能量消耗型。当直流母线上的电压低于门槛电压时,制动过程结束。图2中虽然两只电容器C1和C2两端各自并联有均压电阻,但这些电阻的阻值较大,约为几十千欧至几百千欧,与制动电阻几欧至几十欧的阻值相比不在一个数量级上。均压电阻起不到泄放再生电能的作用。2.并联直流母线吸收型适用于多台电动机传动系统,在这种系统中,每台电动机配置一台变频器,所有变频器的逆变单元都并联在一对共用直流母线上。系统中往往有一台或数台电动机工作于制动状态,处于制动状态的电动机产生再生能量,这些能量通过并联于直流母线上处于电动状态的电动机所吸收。在不能完全吸收的情况下,则通过共用的制动单元控制,使未被完全吸收的再生能量消耗在制动电阻上。这种方式有部分再生能量被吸收利用,具有一定的节能效益。.能量回馈型 能量回馈型变频调速系统要求变频器网侧变流器是可逆的。当有再生能量产生时,可逆变流器将再生能量回馈给电网,使再生能量得以完全利用。但这种方法对电源的稳定性要求较高,变频器自身的电路结构较复杂,也相应高一些。二、变频器电容反馈制动上面介绍了通用变频器传动系统中对再生能量的常用的处理方法,即能耗制动法和能量回馈法等。前者利用设置在变频器直流回路中的制动单元控制制动电阻吸收再生电能,即所谓能耗制动。这种方法的优点是结构简单,成本低廉,缺点是运行效率低,产生的热量大,使变频器的运行环境劣化。后者可将再生电能回馈至电网,且回馈电能的电压、频率、相位与电网相同。优点是运行效率高,且能四象限运行;缺点是对电网的运行稳定性要求较高,即只能应用于不易发生故障的稳定电网,另外再生能量回馈电网时,对电网有谐波污染,同时,回馈制动的控制技术复杂,成本较高。这里介绍的电容反馈制动是在电阻制动的基础上使一部分再生能量得到利用的一种控制方式。有较高的能源利用率。电容反馈制动的充电反馈回路是采用可逆晶闸管斩波器实现的,其主电路如图3所示。整流部分是由普通二极管D1~D6构成的不可控整流桥电路;电解电容C1、C2是滤波元件;V11是由半导体元件组成的延时电子开关,变频器通电瞬间断开,待电容器C1、C2充电至一定幅度时导通,用于限制变频器通电瞬间过大的充电涌流;由IGBT功率模块V1、V2、充电反馈电抗器L及法拉级大容量电解电容器C构成充电、反馈回路;逆变部分由IGBT功率模块V5~V10组成。控制回路对输入交流电压和直流回路电压实时进行监控,并决定是否向V1发出充电信号。当变频调速系统的电动机工作在发电运行状态,输入交流电压以及所对应的直流电压达到设定值时(例如AC380V和DC537V。DC537是AC380V输入电压经三相桥整流后的电压峰值,变频器驱动电动机运行在电动状态时,通常只能达到平均值,低于DC537V),控制回路使V3关断,V1导通,发电状态的再生能量对电解电容器C进行充电,此时电抗器L与电解电容器C分压,从而确保电解电容器C工作在安全电压范围内。当电容器C上电压达到设定值(例如DC370V),而系统仍处于发电状态时,控制电路使V4导通,启动制动单元,通过制动电阻DR实现能耗制动,消耗多余的能量。电动机运行在电动状态时,控制电路通过对电容器C上的电压以及直流回路电压的检测,控制功率模块V3的开关频率及占空比,使电抗器L上形成一个瞬时左正、右负的电压,再加上电容器C上的电压,就能实现从电容器到直流回路的能量反馈过程,并控制反馈电流,确保直流回路电压不出现过高值。三、变频器的直流制动所谓“直流制动”,一般指当变频器的输出频率已经降低到较低值,电动机的转速降低到一定数值时,变频器输出直流电压至异步电动机的定子绕组。这时异步电动机的定子绕组因直流电流而形成静止磁场,转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩,此时电动机处于能耗制动状态使旋转的转子存储的动能转换成电能,以热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中,从而使电动机迅速停止。采用直流制动的变频调速系统,仍应在变频器直流环节接入制动单元和制动电阻。实现变频调速系统的直流制动,应对变频器的相关功能参数进行设置。变频器在实施直流制动时,封锁6个逆变管中的其中4个,如图4中画有“×”记号的V3、V5、V4、和V2;导通V1和V6,这样,从直流电源正极开始,经导通的逆变管V1→电动机的端子U→电动机内部绕组→电动机的端子V→导通的逆变管V6→直流电源负极,形成一个直流通路,对电动机实施直流制动。