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(shí)，稱為電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，簡(jiǎn)稱電動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)T_em與n方向相反時(shí)，稱為制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，簡(jiǎn)稱制動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
　　在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常需要工作在制動(dòng)狀態(tài)。例如，許多生產(chǎn)機(jī)械工作時(shí)，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(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。因此，電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)運(yùn)行也是十分重要的。
他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)三種方式，下面分別加以介紹。
　　1．能耗制動(dòng)
　　能耗制動(dòng)的接線圖。開關(guān)S接電源側(cè)為電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，此時(shí)電樞電流I_a、電樞電動(dòng)式E_a、轉(zhuǎn)速n及驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩T_em的方向如圖所示。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，將開關(guān)S投向制動(dòng)電阻R_B上，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。
　　初始制動(dòng)時(shí)，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(dòng)狀態(tài)時(shí)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(dòng)狀態(tài)時(shí)T_em的方向相反，變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩，于是電機(jī)處于制動(dòng)運(yùn)行。制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，并消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)為止，所以這種制動(dòng)方式稱為能耗制動(dòng)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1-66）
　　或，與電動(dòng)狀態(tài)下電樞串電阻R_B時(shí)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(dòng)作用，這就是電壓反接制動(dòng)。
電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電樞電流的大小由U_N與E_a之差決定，而反接制動(dòng)時(shí)，電樞電流的大小由UN與Ea之和決定，因此反接制動(dòng)時(shí)電樞電流是非常大的。為了限制過大的電樞電流，反接制動(dòng)時(shí)必須在電樞回路中串接制動(dòng)電阻R_B。R_B的大小應(yīng)反接制動(dòng)時(shí)電樞電流不超過電動(dòng)機(jī)的最大允許值I_max=(2~2.5)I_N,因此應(yīng)串入的制動(dòng)電阻值為
　　　　　　　　　 的直線，如圖中線段BC所示。
　　電壓反接制動(dòng)時(shí)電機(jī)工作點(diǎn)的變化情況可用下圖說明如下：設(shè)電動(dòng)機(jī)原來工作在固有特性上的A點(diǎn)，反接制動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速不突變，工作點(diǎn)沿水平方向躍變到反接制動(dòng)特性上的B點(diǎn)，之后在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)速開始下降，工作點(diǎn)沿BC方向移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)時(shí)，制動(dòng)過程結(jié)束。在C點(diǎn)，n=0,但制動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩T_emB=TC≠0，如果負(fù)載是反抗性負(fù)載，且時(shí)，這時(shí)在反向轉(zhuǎn)矩作用下，電動(dòng)機(jī)將反向起動(dòng)，并沿特性曲線加速到D點(diǎn)，進(jìn)入反向電動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)制動(dòng)的目的就是為了停車時(shí)，那么在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，必須立即斷開電源。
　　反接制動(dòng)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(dòng)接線圖 　　　　電壓反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性
　　（2）倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)
　　倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)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(dòng)狀態(tài)（提升重物）時(shí)電動(dòng)機(jī)的各物理量方向，此時(shí)電動(dòng)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(gè)較大的電阻R_B，便可實(shí)現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。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(dòng)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(shí)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(shí)，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?lì)磁不變，所以E_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(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)處于制動(dòng)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(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩T_em也相應(yīng)增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)D點(diǎn)時(shí)，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(dòng)運(yùn)行，主要是位能負(fù)載的倒拉作用，又因?yàn)榇藭r(shí)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(dòng)相似，因此把這種制動(dòng)稱為倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。
　　倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程式就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串聯(lián)電阻的人為特性方程式，只不過此
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　回饋制動(dòng)機(jī)械特性
　　在圖中，A點(diǎn)時(shí)電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行工作點(diǎn)，對(duì)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(shí)，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(dòng)過程，它起到了加快電機(jī)的減速作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速到n₀₂時(shí)，制動(dòng)過程結(jié)束。從n₀₂降到C點(diǎn)轉(zhuǎn)速n_c為電動(dòng)狀態(tài)減速過程。
在下圖中，磁通由φ₁增大到φ₂時(shí)，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(shí)也為回饋制動(dòng)過程。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　能耗制動(dòng)接線圖
　　能耗制動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)的機(jī)械特性
　　能耗制動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩。開始制動(dòng)時(shí)，因n不突變，工作點(diǎn)將沿水平方向躍變到能耗制動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩，于是電動(dòng)機(jī)開始減速，工作點(diǎn)沿BO方向移動(dòng)。
若電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，則工作點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，n=0，T_em=0，電機(jī)便停轉(zhuǎn)。
　　若電機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載，則工作點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，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(dòng)。此時(shí)Ea的方向隨n的反向而反向，即n和Ea的方向均與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相反，而E_a產(chǎn)生的I_a方向卻與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，隨之T_em的方向也與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，即n<0, T_em>0，電磁轉(zhuǎn)矩仍為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著反向轉(zhuǎn)速的增加，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不斷增大，當(dāng)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡時(shí)，電機(jī)便在某一轉(zhuǎn)速下處于穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，即勻速下放重物，如圖中的C點(diǎn)。
　　改變制動(dòng)電阻R_B的大小，可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率，從而可以改變起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小以及下放位能負(fù)載時(shí)的穩(wěn)定速度。R_B越小，特性曲線的斜率越小，起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大，而下放位能負(fù)載的速度越小。減小制動(dòng)電阻，可以增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，縮短制動(dòng)時(shí)間，提高工作效率。但制動(dòng)電阻太小，將會(huì)造成制動(dòng)電流過大，通常限制最大制動(dòng)電流不超過2~2.5倍的額定電流。選擇制動(dòng)電阻的原則是
　　（1-68）
　　式中，E_a為制動(dòng)瞬間（制動(dòng)前電動(dòng)狀態(tài)時(shí)）的電樞電動(dòng)勢(shì)。如果制動(dòng)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(dòng)操作簡(jiǎn)單，但隨著轉(zhuǎn)速的下降，電動(dòng)勢(shì)減小，制動(dòng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，制動(dòng)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(shí)，切除一部分制動(dòng)電阻，使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，從而加強(qiáng)制動(dòng)作用。
　　2．反接制動(dòng)

　　反接制動(dòng)分為電壓反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩種。
　　（1）電壓反接制動(dòng)
　　電壓反接制動(dòng)時(shí)的接線圖如下圖所示。開關(guān)S投向“電動(dòng)”側(cè)時(shí)，電樞接正極性的電源電壓，此時(shí)電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，開關(guān)S投向“制動(dòng)”側(cè)，此時(shí)電樞回路串入制動(dòng)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(shí)，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(shí)，電動(dòng)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(dòng)時(shí)，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(dòng)
　　時(shí)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(dòng)特性曲線是電動(dòng)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(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電壓反接制動(dòng)時(shí)相同。
　　3．回饋制動(dòng)
　　電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下（如電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)車下坡時(shí)）會(huì)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(shí)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(dòng)轉(zhuǎn)矩變成制動(dòng)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(shí)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(dòng)狀態(tài)。
　　回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程式與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)車下坡出現(xiàn)回饋制動(dòng)時(shí)，其機(jī)械特性位于第二象限，如圖中的n₀A段。當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)起重機(jī)下放重物出現(xiàn)回饋制動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行外，還有一種發(fā)生在動(dòng)態(tài)過程中的回饋制動(dòng)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(dòng)過程，下面對(duì)這兩種情況進(jìn)行說明。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生回饋制動(dòng) 　　　　　增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生回饋制動(dòng)
　　回饋制動(dòng)時(shí)，由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。