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三相異步電動(dòng)機(jī)的三種制動(dòng)方式

閱讀:11741        發(fā)布時(shí)間:2021-9-16

三相異步電動(dòng)機(jī)的三種制動(dòng)方式


三相異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)一樣,也有再生回饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種方式。它們的共同點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n的方向相反,以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)由軸上吸收機(jī)械能,并轉(zhuǎn)換成電能。

一、再生回饋制動(dòng)

再生回饋制動(dòng)是在外加轉(zhuǎn)矩的作用下,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速,電磁轉(zhuǎn)矩改變方向成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行狀態(tài)。再生回饋制動(dòng)與反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)不同,再生回饋制動(dòng)不能制動(dòng)到停止?fàn)顟B(tài)。

以下是再生回饋制動(dòng)存在:

(1)當(dāng)電網(wǎng)的頻率突然下降或者電機(jī)的極數(shù)突然增高,電機(jī)可能工作在發(fā)電狀態(tài),此時(shí)的電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能回饋給電網(wǎng)。如圖1,當(dāng)電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)工作于P1點(diǎn),在突然變極或者變頻時(shí),電機(jī)的工作特性會(huì)突然在a線段部分(藍(lán)線部分),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩突然變負(fù),其制動(dòng)作用,直到最后重新穩(wěn)定工作于P2點(diǎn)為止,電機(jī)又回到電動(dòng)狀態(tài)。

圖1

(2)當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載(如吊車(chē)、提升機(jī))的作用下,使其轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n0,此時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩變負(fù),電機(jī)由軸上吸收機(jī)械能,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)與負(fù)載的位能轉(zhuǎn)矩相平衡時(shí),電機(jī)既穩(wěn)定運(yùn)行(如圖2中P3點(diǎn)),此時(shí)電機(jī)以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)行。在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻,可得到不同的人為機(jī)械特性,并可得到不同的穩(wěn)定速度,串入的電阻越大,穩(wěn)定速度越高,一般在回饋制動(dòng)時(shí)不串入電阻,以免轉(zhuǎn)速過(guò)高。

 

 

圖2

二、反接制動(dòng)

反接制動(dòng)是在電機(jī)定子三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)而使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩反向產(chǎn)生制動(dòng),或者在轉(zhuǎn)子電路上串接較大附加電阻使轉(zhuǎn)速反向,而產(chǎn)生制動(dòng)。

(1)電源兩相反接的反接制動(dòng):

如圖3所示,電機(jī)原在P1點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,為使電機(jī)停轉(zhuǎn),將定子三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào),使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩反向,起制動(dòng)作用,電機(jī)運(yùn)行在a線段。當(dāng)電機(jī)制動(dòng)停止時(shí),應(yīng)及時(shí)將電機(jī)與電網(wǎng)分離,否則電機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。

電源兩相反接反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)效果強(qiáng),缺點(diǎn)是能量損耗大,制動(dòng)準(zhǔn)確度差。

 

圖3

(2)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)

當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載(如吊車(chē)、提升機(jī))的作用下,在電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入較大電阻時(shí),此時(shí)負(fù)載拉著電機(jī)在與轉(zhuǎn)矩相反的方向旋轉(zhuǎn),電機(jī)起制動(dòng)作用,電機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行在P2點(diǎn)。如圖4

在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻,能得到不同的制動(dòng)轉(zhuǎn)速。

 

圖4

三、能耗制動(dòng)

電機(jī)在正常運(yùn)行中(如圖5中P點(diǎn),KM1閉合,KM2斷開(kāi)),為了迅速停車(chē),KM1斷開(kāi),KM2閉合,在電機(jī)定子線圈中接入直流電源,在定子線圈中通入直流電流,形成磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切割磁場(chǎng),而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電勢(shì)和電流,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)速方向相反,產(chǎn)生制動(dòng)作用,最終使電機(jī)停止。如圖5。

在電機(jī)的轉(zhuǎn)子中串入不同的電阻和在電機(jī)的定子中接入不同的直流電流,可以產(chǎn)生不同的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

從機(jī)械特性圖中可以看出,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降為零時(shí),制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將為零,所以能耗制動(dòng)能使電機(jī)準(zhǔn)確停車(chē)。

 


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