《电机技术应用》课件 2.4.3 三相异步电动机的制动.pptx

三相异步电动机的制动

异步电动机

若电磁转矩与转速方向一致，则电动机

运行在电动状态；

若电磁转矩与转速方向相反，则电动机运行在制动状态。此时，电动机由轴上吸收机械能，并转换为电能。

根据电磁转矩和转速的不同，又分为回馈制动、反接制动以及能耗制动。

三相异步电动机的运行状态

概念：将定子绕组从三相交流电源断开，然后立即加

上直流励磁电源，同时在转子电路串入制动电阻。制动过程中，转子的动能转变为电能消耗在转子回路电阻上——能耗制动。

K₁R

IK₂

M

DR[R[R

实现：当K₁断开，电动机脱离电网时，立即将K₂接通。

1、能耗制动

制动电阻大小：

制动过程：

(1)三相异步电动机处于电动状态时，切断电源；

(2)把直流电通入定子绕组，产生空间固定的磁动势；

1、能耗制动

特性曲线：

电动机拖动反抗性负载运行时，采用能耗制动，电动机的运行点从A→B→0,最后准确停在n=0处。

电动机拖动位能性恒转矩负载运行时，需要在转速等于零时切断直流电源，且及时用机械抱闸将电动机轴刹住，才能保证及时停车。

1、能耗制动

C2

T

制动特点：

(1)能够使反抗性恒转矩负载准确停车；

(2)制动平稳，但制动至转速较低时，制动转矩也较小，制动效果不理想；

(3)由于制动时电动机不从电网中吸取交流电能，只吸取少量的直流电能，因此制动比较经济。

特性曲线：

转子电阻较小时(曲线1),初始制动转矩比较小。对于笼型异步电动机，为了增大初始制动转矩，就必须增大励磁电流(曲线2)。对绕线转子异步电动机，可以采用转子串电阻的方法来增大初始制动转矩(曲线3)。

1、能耗制动

实现：电动机运行时，K₂闭合，K₁断开；制动时K₂

断开，K₁闭合，则改变了电源相序。

M

]R]R]R

概念：将三相异步电动机的任意两相定子绕组的电源

进线进行对调，同时在转子回路串联制动电阻。

dd00。

K₂

2、电源反接制动

d

K₁

特性曲线：

改变相序后，定子旋转磁场的方向由原来逆时针变为顺时针，电磁转矩方向随之改变，变为制动性质，其机械特性曲线由曲线1变为曲线2。

定子两相反接瞬间，n来不及变化，工作点由a变为b,系统在制动转矩和负载转矩共同作用下迅速减速，工作点沿曲线2移动，到达c点，制动结束。

2、电源反接制动

如果制动的目的只是为了快速停车，则在转

速接近零时，应立即切断电源。否则工作点将进入第三象限，此时，如果为反抗性负载，且在c点的电磁转矩大于负载转矩，则系统将反向启动并加速到d(d)点，处于反向电动状态稳定运行。

若为拖动位能性负载，则电动机在位能负载拖动下，将一直反向加速到第四象限的e点处于稳定运行。此时，电动机的转速高于同步转速，电磁转矩与转向相反，这称为回馈制动状态。

2、电源反接制动

制动特点：

(1)制动转矩即使在转速降低至很低时仍较大，制动强烈而迅速；

(2)能够使反抗性恒转矩负载快速实现正反转，若要停止运行，需在制动到转速为零时立即切断电源；

(3)制动时电机纪要从电网吸收电能，又要从轴上吸取机械能并转换成电能，这些电能全部消耗在转子电路的电阻上，因此制动时能耗大、效率差。

2、电源反接制动

概念：类似于直流电动机的倒拉反接制动，

适用于绕线式异步电动机带位能性负载情况，如起重机。

实现：在转子回路串联适当大电阻Rg。

制动特点：

(1)能够低速下放重物，安全性好；

3、倒拉反接制动

特性曲线：电动机原来工作在特性曲线的a点，转子回路串入电阻Rp时，特性曲线变为2。串入电阻瞬间，n来不及变化，工作点由a到b,电动机转矩T,小于位能负载转矩T,减速提升，工作点沿曲线2由b移动至c。该过程中，电机运行在电动状态。

当到达c点时，转速降至零，此时电磁转矩T小于负载转矩T,重物将倒拉电动机的转子反向旋转，

并加速到d点，此时，Ta=T,拖动系统将以转速

na稳定下放重物。该过程中负载转矩称为拖动转矩，拉着电动机反转，而电磁转矩起制动作用。

3、倒拉反接制动

实现：转子在外力作用下，使nn₁

4、回馈制动

r(3M

特性曲线：对于位能性负载在反相序反接制动时，若

不及切断电源，电动机反向起动最后转速超过同步转速-n,在第四象限内稳定高速下放重物，此时电磁转矩的方向和转速方向相反，进入反向回馈制动状态，

如图中的从A→B→C→D→E,最后稳定在E点。

电动机回馈制动时，仍从电网吸取无功电流建立

磁场。如果把一三相异