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行业应用

三相异步电动机的制动方法

2016-12-14

三相异步电动机的制动方法如下:
整个电动机的运行过程为:起动过程—稳定运行过程—制动过程。制动过程就是这整个过程的最后一个动态过程。三相异步电动机的制动方法主要有能耗制动、反接制动和回馈制动三种。

7.5.1 能耗制动三相异步电动机的能耗制动与直流电动机的原理相同,都是通过换路将存储在转子中的巨大动能释放出来,从而使电动机迅速地停下来。但两者方法不同。三相异步电动机的能耗制动方法如下:首先切断正在正常运行的电动机定子一侧的三相交流电源,然后利用原定子三相绕组中的任意两相通入直流电,目的是建立一个恒定不变的磁场(相当于他励直流电动机的励磁电流产生的磁场)。由于能量不能跃变,即电动机转速大小、方向不会立即改变,所以转子线圈中的有效边将会切割直流电流所产生的磁场中的磁力线,产生感生电动势,从而产生感生电流,产生电磁力矩,其方向与电动机转子的旋转方向相反,最终将使电动机停下来。若电动机转子线圈处于短路状态,如鼠笼式三相异步电动机或绕线式三相异步电动机转子没有外串电阻的情况,当能耗制动时,巨大的动能大部分都将转化为巨大的转子短路电流消耗在电阻r2上,并以热能的形式释出来。能耗制动时的控制电路如图7-23所示。
能耗制动时的控制电路
对于绕线式三相异步电动机而言,由于转子可以外串电阻,通过调节外串电阻的阻值来限定能耗制动时的转子电流,从而实现人为地控制制动过程的目的。图7-24中就显示了转子回路串入不同电阻时的情况。图7-24中的特性曲线表明,选择合适的串入电阻可以得到较大的制动电流、制动转矩和较好的制动效果。如果能够做到随着转子中的能量下降、感生电动势的降低,不断地调整或减小串入电阻,则可以使制动效果更好。由于通入直流电流的作用仅仅限于建立一个磁场的目的,磁场越强,制动电流就越大,制动转矩也就越大,制动过程就越短,但同时电动机又受到最大制动转矩的限制。所以根据要求:

式(7-58)和(7-60)中,I0为异步电动机定子绕组中的空载电流,E20N是指转子在电动机处于额定转速情况下的开路线电动势,I2N是转子绕组中的额定电流。当然,能耗制动也适用于位能负载的情况。当能耗制动结束后,转子中的动能消耗完,转子并不能停车,而是在位能负载力矩的作用下,向反方向加速旋转,产生反向转矩,从而起制动减速作用,最终达到转矩平衡,稳定在特性的某一点上,如D点,作匀速转动,见图7-24。
电动机能耗制动的机械特性和位于不同象限的状态图