三相异步电动机的制动:能耗制动与反接制动

电动机制动是指电动机迅速减低转速到停止转动的这一段过程。使运转中的电动机停下来,有好几种方式。在一般情况下,如拖动系统没有特殊要求,只要把电动机的额供电电源切断,由系统各部分的摩擦来消耗其能量,整个系统就逐渐停止下来,这种停车方式称为“自由停车”,它的停车时间相对较长。有些生产机械在生产过程中,要求频繁的启动与停车,某些工作机械,如起重机的吊钩需要准确的定位,这些机械都要求电动机能迅速停车,以提高生产效率和保证安全生产,这就必须采用制动的手段,才能使快速旋转的电动机迅速停下来。制动的方式一般有机械制动与电力制动两种。这里介绍电力制动:

电力制动是利用电动机本身来实现制动的一种方式。其方法主要是使电动机在停车过程中,产生一个与电动机实际旋转方向相反的制动转矩,以迅速减低转速,使电动机很快的停下来。常用的电力制动方法有:能耗制动、反接制动。

能耗制动

电动机能耗制动原理图

能耗制动又被称为动力制动,电动机的能耗制动是把电动机的定子交流电源切断而而接入直流电源,使电动机制动,其原理接线如右图所示。在需要停车时,先将电动机的电源切断,同时将直流电源与定子绕组接通,则在电动机内产生一个固定磁场,这时由于系统的惯性,电动机的转子仍然按照原方向继续旋转,它切割定子的固定磁场而感应电势(其方向可由右手定则决定),使转子出现感应电流,转子电流与定子磁场相互作用所产生的转矩与转子旋转方向相反(根据左手定则),即产生一个制动转矩,如图中的右边图所示。在制动转矩的作用下,电动机很快停下来。由于这种方法是把转子的动能转换成电能来进行制动,所以称为能耗制动。

这种制动能量消耗小,制动平稳,但是需要直流电源。在有些机床中会采用这种制动方法。

反接制动

在电动机停车时,可将接到的电源的三根导线中的任意两根的一端对调位置,使旋转磁场反响旋转,而转子由于惯性仍然在按原方向转动,这时转矩方向与电动机的转动方向相反,因而起到制动作用。

由于在反接制动时旋转磁场与转子相对转速很大,因而电流很大。为了限制电流,对功率较大的电动机进行反接制动时,必须在定子电路(鼠笼式电动机)或转子电路(绕线式电动机)中接入电阻。

反接制动的优点是停车迅速,电路简单,不需要直流电源。缺点是能量损耗较大,在制动过程中有较大的冲击力,用于精密机床时影响较大,而且这种冲击力对电动机本身结构也是不利的,因此,较大容量的电动机一般很小采用这种制动方法。通常用于不经常启动与制动的场合,如中小型车床、铣床即轧钢机的辅助电力拖动中。

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