三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)

異步電動(dòng)機(jī)2024/1/31三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)原理電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向。因此只要改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，就能使三相異步電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。方法互換電源的任意兩相，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。接線圖正轉(zhuǎn)ABCM3~電源反轉(zhuǎn)M3~電源ABC2024/1/32三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)制動(dòng)的含義在負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩的機(jī)械設(shè)備中（例如起重機(jī)下放重物時(shí)，運(yùn)輸工具在下坡運(yùn)行時(shí)）使設(shè)備保持一定的運(yùn)行速度。在機(jī)械設(shè)備需要減速或停止時(shí)，電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)減速和停止。制動(dòng)的方法

機(jī)械制動(dòng)利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。最常見的是電磁抱閘。電氣制動(dòng)使異步電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n的方向相反。

電氣制動(dòng)分為：(1)反接制動(dòng)。(2)能耗制動(dòng)。(3)回饋制動(dòng)。2024/1/33三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1、反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。（a）電源反接制動(dòng)方法：改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序。原理：當(dāng)電源的相序發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)磁場n1立即反轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未發(fā)生變化，則電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n方向相反，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)制動(dòng)過程我們稱為電源反接制動(dòng)。

2024/1/34三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1.反接制動(dòng)(1)定子反相的反接制動(dòng)——迅速停車3~M3~3~M3~Rb制動(dòng)前的電路制動(dòng)時(shí)的電路①制動(dòng)原理2024/1/35－TLTL制動(dòng)前：正向電動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)：定子相序改變，

n0變向。OnT1n02－n0

bs=－n0

－n－n0=

n0＋nn0即：s＞1(第二象限)。同時(shí)：E2s、I2

反向，T

反向。aca點(diǎn)b點(diǎn)(T＜0，制動(dòng)開始)慣性n↓c點(diǎn)(n=0，T≠0)，制動(dòng)結(jié)束。到

c點(diǎn)時(shí)，若未切斷電源，M將可能反向起動(dòng)。d2024/1/36取決于Rb的大小。②制動(dòng)效果aOnT1n02－n0bc③制動(dòng)時(shí)的功率Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm

=(1－s)Pe三相電能電磁功率Pe轉(zhuǎn)子機(jī)械功率Pm定子轉(zhuǎn)子電阻消耗掉2024/1/37三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)（b）倒拉反接制動(dòng)

方法：當(dāng)繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載時(shí)，在其轉(zhuǎn)子回路中串入很大的電阻。

原理：在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機(jī)械慣性，工作點(diǎn)向下移。此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)電機(jī)減速至n=0，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在位能負(fù)載的作用下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作點(diǎn)繼續(xù)下移。此時(shí)因n<0，電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行。2024/1/38轉(zhuǎn)子倒拉反接制動(dòng)——下放重物OnT1n02bcTLad①制動(dòng)原理定子相序不變，轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)對(duì)稱電阻Rb。a點(diǎn)b點(diǎn)(Tb＜TL)，慣性n↓c點(diǎn)(n=0，Tc＜TL)在TL作用下M反向起動(dòng)d點(diǎn)(

nd＜0，Td

=TL)制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)②制動(dòng)效果改變Rb的大小，改變特性2的斜率，改變nd。3e低速提升重物2024/1/39③制動(dòng)時(shí)的功率s=n0－nn0第四象限：＞1(n＜0)Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm=(1－s)Pe——定子輸入電功率——軸上輸入機(jī)械功率（位能負(fù)載的位能）——電功率與機(jī)械功率均消耗在轉(zhuǎn)子電路中。第十章異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)2024/1/3102、能耗制動(dòng)方法：將運(yùn)行著的異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上。原理：當(dāng)定子繞組通入直流電源，將在電機(jī)中將產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)切割這一恒定磁場，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流。轉(zhuǎn)子電流又和恒定磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，根據(jù)右手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，則T為一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當(dāng)n

=

0時(shí)，T=0，制動(dòng)過程結(jié)束。轉(zhuǎn)子的動(dòng)能變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上。2024/1/311M3~3~S1能耗制動(dòng)(1)制動(dòng)原理

制動(dòng)前

S1合上，S2斷開，

M為電動(dòng)狀態(tài)。

制動(dòng)時(shí)

S1斷開，S2合上。定子:U→I1→Φ

轉(zhuǎn)子:n→E2→

I2M為制動(dòng)狀態(tài)。n＋U－S2

RbI1×ΦFFTT2024/1/312(2)能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性O(shè)nT特點(diǎn)：①因T與n方向相反，

n－T曲線在第二、四象限。②因n=0時(shí)，T=0，

n－T曲線過原點(diǎn)。③制動(dòng)電流增大時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也增大；產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速不變。I1"I1'＜2024/1/313(3)能耗制動(dòng)過程——迅速停車TLOnT12①制動(dòng)原理制動(dòng)前：特性1。制動(dòng)時(shí)：特性2。原點(diǎn)O(n=0，T=0)，a點(diǎn)b點(diǎn)慣性ab(T＜0，制動(dòng)開始)n↓制動(dòng)過程結(jié)束。②制動(dòng)效果

Rb

→I1

→Φ

→T

→制動(dòng)快。③制動(dòng)時(shí)的功率定子輸入：P1

=0，軸上輸出：P2=TΩ＜0。動(dòng)能P2→

轉(zhuǎn)子電路的電能→

PCu2消耗掉。2024/1/314(4)能耗制動(dòng)運(yùn)行——下放重物TLOnT12aa點(diǎn)b點(diǎn)慣性(T＜0，制動(dòng)開始)bn↓原點(diǎn)O(n=0，T=0),在TL作用下n反向增加cc點(diǎn)(T=TL),制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)以速度nc

穩(wěn)定下放重物。

制動(dòng)效果：由制動(dòng)回路的電阻決定。2024/1/315能耗制動(dòng)特點(diǎn)：能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)是需要一套專門的直流電源供制動(dòng)用。2024/1/3163、回饋制動(dòng)方法：電動(dòng)機(jī)在外力（如起重機(jī)下放重物）作用下，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。原理：起重機(jī)下放重物。在下放開始時(shí)，n<n1，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。在位能性轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀碗娋W(wǎng)，所以稱回饋制動(dòng)。2024/1/3173.回饋制動(dòng)

特點(diǎn)：|n|＞|

n0|，s＜0。

電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。(1)調(diào)速過程中的回饋制動(dòng)4.5三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)TnOf1'f1"f1'＞

f1"TLabcdTnOYYYTLabcd?回饋制動(dòng)2024/1/318OnTTLn0－n0(2)下放重物時(shí)的回饋制動(dòng)GRbT3~M3~TnTLbac正向電動(dòng)反接制動(dòng)dn回饋制動(dòng)反向電動(dòng)第十章異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)2024/1/319＜0(n＜－n0)

＜0——定子發(fā)出電功率，向電源回饋電能。＜0——軸上輸入機(jī)械功率(位能負(fù)載的位能)。

PCu2=Pe－Pm|Pe

|=|Pm|－PCu2——機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(減去轉(zhuǎn)子銅損耗等)。

制動(dòng)時(shí)的功率