理论教育 三相异步电动机的制动技术分析

三相异步电动机的制动技术分析

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据右手定则和左手定则不难确定,这时的转子电流与静止磁场相互作用产生的转矩的方向与电动机转动的方向相反,称为制动转矩。图4-38能耗制动2.反接制动如果异步电动机在运转中将它的任意两相电源接线对调,如图4-39所示,则电动机处于反接制动状态。

三相异步电动机的制动技术分析

当生产机械需要停车时,如果仅仅切断电动机电源让其自由停车,则由于电动机本身及生产机械的惯性往往需要较长的时间。为了缩短停车时间,提高生产率,必须对电动机进行制动,迫使其立即停车。对电动机制动,就是要求它的转矩与转子的转动方向相反。这时的转矩称为制动转矩。

异步电动机的制动方法有:能耗制动、反接制动和再生制动(又称发电反馈制动)。

1.能耗制动

能耗制动就是在切断三相电源的同时,接通直流电源(见图4-38),使直流电流通入定子绕组,直流电流产生的磁场是静止的,而转子由于惯性继续在原方向转动。根据右手定则左手定则不难确定,这时的转子电流与静止磁场相互作用产生的转矩的方向与电动机转动的方向相反,称为制动转矩。在制动转矩作用下,电动机迅速停止旋转,随即切断直流电源。制动转矩的大小与直流电流的大小有关。直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5~1倍。因为这种方法是用消耗转子的动能(转换为电能)来进行制动的,所以称为能耗制动。能耗制动具有制动准确、平稳、能量消耗小等优点。能耗制动需要直流电源,制动力较弱,特别是在低速时尤为突出,适用于要求制动准确、平稳的场合,如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。

图4-38 能耗制动

2.反接制动

如果异步电动机在运转中将它的任意两相电源接线对调(将Q 投向制动位置),如图4-39所示,则电动机处于反接制动状态。两相电源接线对调后旋转磁场改变方向,这时电磁转矩的方向与转子原旋转方向相反,显然这个转矩是制动转矩。当转速降至接近于零时,须利用某种控制电器将电源自动切断,否则电动机将反转。

图4-39 反接制动(www.daowen.com)

由于在反接制动时旋转磁场与转子间的转速差n0-n 很大,所以在制动过程中转子电流很大,因而定子电流也很大。为了限制电流,对功率较大的电动机进行制动时必须在定子电路(笼型)或转子电路(绕线式)中接入电阻

反接制动时,旋转磁场的相对速度很大,定子电流也很大,因此制动效果显著。但在制动过程中有冲击,对传动部件不利,能量消耗较大,制动的准确度较差,故用于不太经常起、制动的设备,如铣床镗床、中型车床主轴的制动。

3.发电反馈制动

当转子的转速n 超过旋转磁场的转速n0 时,转矩也是制动的(见图4-40)。当起重机快速下放重物时,就会发生这种情况。这时重物拖动转子,使其转速n>n0,重物受到制动而等速下降。实际上这时电动机已转入发电机运行,将重物的位能转换为电能而反馈到电网里去。所以称为发电反馈制动。

图4-40 发电反馈制动原理图

另外,将多速电动机从高速调到低速的过程中,也自然发生这种制动。因为刚将极对数p 加倍时,磁场转速立即减半,但由于惯性,转子转速只能逐渐下降,因此就出现n>n0 的情况。

[思考题]

1.三相异步电动机在满载和空载下起动时,起动电流和起动转矩是否一样?

2.如图4-39所示,在三相异步电动机进行反接制动时,开关Q 已经投向制动位置,如果没有及时将电动机的电源断开,会发生什么现象?

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