《电器设备及控制技术》课件项目09.ppt

1、三相异步电动机的制动 一、能力目标一、能力目标1熟悉交流电动机制动的原理。2掌握交流电动机制动的方法。二、仪器与设备二、仪器与设备三、项目要求三、项目要求（一）掌握电源反接制动的方法1按图9-1原理图接线。2将Q1合上，Q2向下合闸，调节限流电阻RP，使制动电流（在电流表中读出）约为电动机额定线电流的50%60%左右。调节好后即保持该电阻值不变。三相异步电动机的制动 3断开Q1，使电动机停止运行。4电动机正常运行时，合上Q1，然后将Q2向上合闸，电动机进入正常运行状态。5进行电源反接制动时，将Q2向下合闸，电动机则进入电源反接制动状态。6调节制动电阻的大小，重复以上的试验步骤，观察电动机制动时

2、的制动电流和电动机制动所需时间（从Q2由运行位倒向制动位，到电动机停转所需时间）。并记录。三相异步电动机的制动 L1 L2L3Q1FURP3MQ2UVW12图9-1 电源反接制动原理图A三相异步电动机的制动（二）掌握三相笼型异步电动机的能耗制动的方法。1按图9-2原理图接线。2将Q1断开，Q2向下合闸，合上Q3，调节输入直流电压U及电阻RP，使制动电流（在电流表中读出）约为电动机额定线电流的50%60%左右。调节好后即保持该电流值不变。3将Q1合上，Q2向上合闸使电动机正常运行。三相异步电动机的制动 4进行能耗制动时，首先合上Q3，然后将Q2向下合闸，使电动机进入能耗制动状态。5观察电动机制动

3、时的制动电流和电动机制动所需时间（从Q2由运行位倒向制动位，加上直流制动电流起，到电动机停转所需的时间）。6改变直流制动电流，记录电动机制动所需时间并将数据记录。三相异步电动机的制动 三相异步电动机的制动 四、交流电动机制动的原理四、交流电动机制动的原理电动机在断开电源后，由于机械惯性，转子需经一段时间才停止旋转，这往往不能满足生产机械迅速停车的要求。无论从提高生产率，还是从安全及准确停车等方面考虑，都要求电动机在停止采取有效的制动。所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使电动机迅速停转（或限制其转速）。制动的方法一般有两类：机械制动和电力制动。三相异步电动机的制动（一）机械制动 利用

4、机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法称为机械制动。机械制动的方法一般有两类：电磁抱闸和电磁离合器制动。（二）电力制动 电动机在切断电源停转的过程中，产生一个和电动机实际旋转方向相反的电磁力矩，使电动机迅速制动的方法称为电力制动。电力制动常用的方法有：反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。三相异步电动机的制动 1 反接制动 依靠改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法称为反接制动。在电动机脱离电源后，立即改变定子绕组中的电源相序，即将三相电源中任意两根对调，则定子旋转磁场的方向立即与原来方向相反，使转子切割磁场的方向、感应电流的方向及电磁转矩的方向都随之相

5、反，但转子由于机械惯性还在按原来方向旋转，故与电磁转矩方向相反，则电磁转矩成为制动转矩，使电动机进入反接制动状态，电动机转速迅速降低，直至转速为零。三相异步电动机的制动 反接制动瞬间，由于转子以接近2倍同步转速切割旋转磁场，因此，制动转矩很大，但同时制动电流也很大，一般为额定电流的10倍。反接制动时应注意的是：当电动机转速接近零值时，应立即切断电动机的电源，否则电动机将反转。在反接制动设备中，为保证电动机的转速被制动到接近零值时能迅速切断电源，防止反向启动，常利用速度继电器来自动的及时切断电源。三相异步电动机的制动 反接制动的优点是制动力强、制动迅速。缺点是制动准确性差。制动过程中冲击强烈、易

6、损坏传动零件、制动能量消耗较大、不宜经常制动。因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常启动与制动的场合。2 能耗制动当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通人直流电，迫使电动机迅速停转的方法称为能耗制动。这种方法是在定子绕组中通人直流电以消耗转子惯性运转的功能来进行制动的，所以称为能耗制动，又称动能制动。三相异步电动机的制动 能耗制动的方法是电动机切断三相电源时，立即在定子绕组中接上直流电源，产生一个方向恒定的磁场，从而产生与转向相反的电磁转矩，以达到制动的目的。其制动原理是当运行中的电动机在断开电动机三相电源后，立即接上直流电源，在定、转子气隙中便产生了一个大小和

7、方向都不变的恒定磁场，使仍在惯性转动的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电流，根据右手定则可判定感应电流的方向与电动机状态时相反，如图9-3所示，该感应电流与恒定磁场的相互作用便产生电磁转矩，根据左手定则可判断出电磁转矩的方向与转子惯性旋转方向是相反的，所以电磁转矩成为制动转矩，迫使电动机迅速停转。三相异步电动机的制动 能耗制动的优点是制动准确平稳，且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力较小。因此，能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合。能耗制动时产生制动力矩的大小，与通入定子绕组中直流电流的大小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关。电流越大，

8、产生的静止磁场就越强，而转速越高，转子切割磁力线的速度就越大，产生的制动力矩也就越大。对于笼型异步电动机增大制动力矩只能通过增大通入电动机的直流电流来实现，而通入的直流电流又不能太大，过大会烧坏定子绕组。三相异步电动机的制动 三相异步电动机的制动 3回馈制动回馈制动是指由于外部或内部原因，当电动机的转速n高于同步转速n1，即nn1时，电动机产生的电磁转矩与转子转动方向相反，成为制动转矩，使电动机的转速降低，这种工作状态称为回馈制动。由于回馈制动时，电动机已转变为发电机状态，向电网倒送电，所以称为回馈制动，或又称再生发电制动。三相异步电动机的制动 回馈制动发生的外部原因是由于起重机械受位能负载作

9、用，在下降时自动产生；而内部原因是在电动机变频或变极调速中，当电动机由高速向低速变换时，也会自动产生过渡性的回馈制动工作状态。回馈制动的原理是，正常运行的异步电动机，如图9-4（a）所示，由于上述原因出现nn1的情况时，异步电动机转子绕组切割磁力线的方向、转子绕组中的感应电流方向及电磁转矩的方向都自动发生变换，如图9-4（b）所示，使电磁转矩成为制动转矩，从而阻止了电动机转速的升高。三相异步电动机的制动 三相异步电动机的制动 4 电容制动 当电动机切断交流电源后，立即在电动机定子绕组的出线端接人电容器迫使电动机迅速停转的方法称为电容制动。其制动原理是：当旋转着的电动机断开交流电源时，转子内仍有剩磁。随着转子的惯性转动，有一个随转子转动的旋转磁场。这个磁场切割定子绕组产生感应电动势，并通过电容器回路形成感应电流，该电流与磁场相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动转矩，对电动机进行制动，使它迅速停车。