三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem與轉(zhuǎn)速n方向相同時(shí)，電動(dòng)機(jī)就處于電動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，電機(jī)從電網(wǎng)吸收電能并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能向負(fù)載輸出，電機(jī)運(yùn)行于機(jī)械特性的一、三象限。電動(dòng)機(jī)在拖動(dòng)負(fù)載的工作中，只要電磁轉(zhuǎn)矩Tem與轉(zhuǎn)速n的方向相反，電動(dòng)機(jī)就處于制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)運(yùn)行于機(jī)械特性的二、四象限。異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)運(yùn)行的作用仍然是快速減速或停車和勻速下放重物。和直流電動(dòng)機(jī)一樣，異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)亦分3種，即回饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)?，F(xiàn)分別討論如下：一、回饋制動(dòng)當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)因某種外因，例如在位能負(fù)載作用下(圖349中為重物的作用)，使轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n1，即nn1時(shí)，snl，當(dāng)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載位能轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，電

2、動(dòng)機(jī)在機(jī)械特性第二象限的某點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。由圖349可知，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載下放重物時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL不變，轉(zhuǎn)子所串電阻越大，轉(zhuǎn)速越高。為了避免因轉(zhuǎn)速高而損壞電機(jī)，在回饋制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子回路中不串電阻?；仞佒苿?dòng)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，不過(guò)如果定子不接電網(wǎng)，電機(jī)不能從電網(wǎng)吸取無(wú)功電流建立磁場(chǎng)，就發(fā)不出有功電能。這時(shí)，如在異步電動(dòng)機(jī)三相定子出線端并上三相電容器提供無(wú)功功率即可發(fā)出電來(lái)，這便是所謂自勵(lì)式異步發(fā)電機(jī)?；仞佒苿?dòng)常用于高速且要求勻速下放重物的場(chǎng)合。實(shí)際上，除了下放重物時(shí)產(chǎn)生回饋制動(dòng)外，在變極或變頻調(diào)速過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生回饋制動(dòng)。二、反接制動(dòng)（一）轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)（或稱倒拉反向反接制動(dòng)）圖

3、350 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)電路圖轉(zhuǎn)速反向反接制動(dòng)如圖350所示，異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串接較大電阻接通電源，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向與重物G產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向相反，而且Tst1是反接制動(dòng)的特點(diǎn)(含轉(zhuǎn)速反向和兩相反接兩種制動(dòng))。兩相反接時(shí)，E2、sE2、I2及Tem都與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相反，即電機(jī)轉(zhuǎn)矩變負(fù)，與負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快下降，如圖352（b)中的BC段。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至零(即c點(diǎn))時(shí)如不切除電源，則電動(dòng)機(jī)反向加速而進(jìn)入反向電動(dòng)狀態(tài)(對(duì)應(yīng)于CD段)，當(dāng)加速到D點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。以上分析是電動(dòng)機(jī)帶反抗性負(fù)載的情況，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載，用兩相反接時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，但電磁轉(zhuǎn)矩Tem變負(fù)，

4、在電磁轉(zhuǎn)矩Tem和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的共同作用下，使電動(dòng)機(jī)減速，直到轉(zhuǎn)速為零時(shí)，在Tem和TL的作用下，電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)并加速。隨轉(zhuǎn)子反向加速，電磁轉(zhuǎn)矩仍為負(fù)，但絕對(duì)值減小，直到轉(zhuǎn)速達(dá)n1時(shí)，Tem=0。由于負(fù)載的作用，轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，此時(shí)Tem0，直到Tem=TL，電動(dòng)機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行于圖352（b)中的E點(diǎn)。定子兩相反接制動(dòng)，無(wú)論負(fù)載性質(zhì)如何，都是指兩相反接開始到轉(zhuǎn)速為零為止這個(gè)過(guò)程。兩相反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)效果好，缺點(diǎn)是能耗大，制動(dòng)準(zhǔn)確度差，如要停車，還須由控制線路及時(shí)切除電源。這種制動(dòng)適用于要求迅速停車并迅速反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械。異步電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載時(shí)，兩相反接使轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)后，在圖352（b)上D點(diǎn)不能穩(wěn)

5、定運(yùn)行，還將繼續(xù)反向加速，當(dāng)|-n|n1|時(shí)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反向回饋制動(dòng)狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)指出，上述兩種反接制動(dòng)，雖然電動(dòng)機(jī)軸上都有機(jī)械功率輸入，但有所不同。在轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)時(shí)，這部分機(jī)械功率由位能性負(fù)載提供；而定子兩相反接制動(dòng)，則是整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分所儲(chǔ)存的動(dòng)能提供。因此，前者可恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，后者只能減速，因?yàn)閮?chǔ)存的動(dòng)能隨轉(zhuǎn)速的降低而減小，以致不能保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。三、能耗制動(dòng)設(shè)異步電動(dòng)機(jī)原在圖353（b)中的A點(diǎn)運(yùn)行，此時(shí)，圖353（a）中KM2的觸點(diǎn)斷開，KM1閉合。為了迅速停車，斷開KM1使電機(jī)脫離電網(wǎng)，并立即閉合KM2，則定子兩相繞組通入直流，在定子內(nèi)形成一個(gè)固定磁場(chǎng)。此時(shí)轉(zhuǎn)子因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線切割磁場(chǎng)

6、，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則可確定轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相反（根據(jù)定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流有功分量的方向確定)，故為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)直流勵(lì)磁電流不變，轉(zhuǎn)子內(nèi)電阻增加，對(duì)應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速也增加(smr2)，但最大轉(zhuǎn)矩不變，如圖353（b)中曲線1與3所示。曲線3為串較大電阻時(shí)的特性。當(dāng)直流勵(lì)磁電流增加，轉(zhuǎn)子串電阻不變，對(duì)應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速不變，但最大轉(zhuǎn)矩增大，如圖353（b)中曲線1與2所示，曲線2為直流勵(lì)磁電流較大時(shí)的特性。由圖353（b)所示能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性可以看出，改變轉(zhuǎn)子串接電阻或定子直流勵(lì)磁電流的大小，都可調(diào)節(jié)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降為零，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也為零，因此采用能耗制動(dòng)能準(zhǔn)確停車。由圖353（b)還可看出，能耗制動(dòng)機(jī)械特性向第四象限延伸，