三相异步电动机常见的制动方法与应用
三相异步电机的制动
摘要近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。
特别是在乡镇企业及家用电器中，更需要有大量的中、小功率电动机。
由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
电机是现代工农业生产和交通运输的重要设备，与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。
电机的控制包括电机的起动、调速和制动。
异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。
据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。
当电机并入电网时，电机转速从静止加速到额定转速的过程称为电机的起动过程。
异步电动机的起动性能最重要的是起动电流和起动转矩。
因此在电机的起动过程中，如何降低起动电流，增大起动转矩，一直是机电行业的专家们探讨的重要课题。
电动机机应用广泛，种类繁多、性能各异，分类方法也很多。
本文是对三相异步电动机做出深入的剖析与设计。
三相异步电动机是一种具有高效率、低磨损、低噪声的电机机种.本设计在介绍三相异步电动机中，关于相数、极数、槽数及绕组连接方式的选择方法和应遵从的规律详细的加以说明和介绍。
文中主要介绍了几种常用的制动方式的特点，对不同制动方式进行了技术比较，分析了他们各自的实用场所，为实际应用提供了科学的理论依据。
关键词：三相异步电动机结构制动方式前言电动机是把电能转换成机械能的设备。
近几十年随着科技的发展电动机在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中，被广泛地应用着。
随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。
此外在国防、文教、医疗及日常生活中(现代化的家电工业中)电动机也愈来愈广泛地应用起来与单相电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
浅析电动机电气制动方法及其应用
着 交流 调速 与 电力 、 电子技 术 的不 断创 新和 发展 ， 于提 升 电动 机 对 的 电气 制 动性 能具 有重 要 的意义 。本 文 从三 相异 步 电动 机机 械 特
征 的角 度 出发 ， 对其 电气制 动方 法及 应用 进行 了简要 论述 ， 以进 一 步 提升 其 电气制 动性 能。
一
坏 ， 响其 使用性 能和寿 命 。 影 目前， 内主 要在 容量为 ｌ Ｗ 以下 的 国 Ｏ ｋ
电动 机 中采 用 反接 制 动方 法 ， 比较 常 见的有 ： 中型车 床 、 铣床 、 床 镗
等， 电动机 的主轴采 用反 接制动 方法 ， 以使其达 到预 期的制动 效果 。 动转矩 与运行转 矩越大 ， 启动性 能、 其 过载 能力更为突 出 。 ２２ 再 生 发 电制动 方 法 ． 般是利用 图表进行三相 异步电动机机械特性 的描绘 ， 其主要表 三 相 异步 电动 机 的再 生发 电制 动方 法 也被 称 为 “ 回馈 制动 ” ， 现为一条非线性 的曲线 。通常情况下 ， 三相异步 电动 机的最大转矩 将 主要 应用 于 安装 多速 异 步 电动 机 的大 型起 重机 械 中 。当 电动机 处 作为分界点 ， 线性段表 示稳 定运行 区， 线性段则表 示不 稳定运行 区。 非 于运 行状 态 时 ， 过采 用 再 生发 电的制 动方 法 ， 通 改变 电动 机 转 子 的 另外 ， 相异步 电机 直接启 动时 ， 动电流很 大 ， 三 启 经过 振荡后 ， 于平 趋 实 际转速 ， 到迫 使 电动机 处 于“ 达 回馈制 动 ” 状态 的 效果 。 稳 ： 过程 中转速 上升 很快 ， 启动 但有 超调 ； 启动 转矩有 明显的振 荡现 以再 生发 电制 动方 法 在大 型起 重机 械 中 的应用 为 例 ，当起 重 象， 如直接减小启动 电流 ， 则启动转矩 明显减 小 。 为解 决异步 电机带 负 机上 升 到一 定 高度 时 ， 了保 证 重物 的 平稳 、 为 安全 下放 ， 须对 电 必 载启动时的 电流冲击 问题 ， 以采用 分级变频的软启动方法 。 可 动机 进行 电气 制动 。 在起 重 机正 常运 行 中， 设其 电动 机 的正 常转 假 ２ 三 相 异 步 电 动 机 的 电 气 制 动 方 法 及 应 用 速 为 ｎ 同步 转速 为 当 ｎ ｔ时 ， 重 机 的 电动机 处 于常 规 的 电 ， ＜ｒ ， 起
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析摘要现阶段，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。
本文就三相异步电动机的启动、制动等技术问题进行分析。
关键词三相异步电动机；启动；制动；分析1 三相异步电动机的启动电动机接上电源，转速由零开始增大，直至稳定运转状态的过程，称为启动过程。
对电动机启动的要求是：启动电流小，启动转矩大，启动时间短。
当异步电动机刚接上电源，转子尚未旋转瞬间（n=0），定子旋转磁场对静止的转子相对速度最大，于是转子绕组感应电动势和电流也最大，则定子的感应电流也最大，它往往可达额定电流的5-7倍。
笼型异步电动机的启动方法有直接启动（全压启动）和降压启动两种。
1.1 直接启动直接启动也称全压启动。
启动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。
这是一种最简单的启动方法，不需要复杂的启动设备，但是，它的启动性能恰好与所要求的相反，即：1）启动电流I大。
对于普通笼型异步电动机，启动电流是额定电流的4—7倍。
启动电流大的原因是：启动时n＝0，s＝1，转子电动势很大，所以转子电流很大，根据磁通势平衡关系，定子电流也必然很大。
2）启动转矩TST不大。
对于普通笼型异步电动机，启动转矩倍数KST＝1-2。
由上可见，笼型异步电动机直接启动时，启动电流大，而启动转矩不大，这样的启动性能是不理想的。
过大的启动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响，因此，直接启动一般只在小容量电动机中使用，如：7.5kW以下的电动机可采用直接启动。
如果电网容量很大，就可允许容量较大的电动机直接启动。
若电动机的启动电流倍数K1、容量与电网容量满足下列经验公式：则电动机便可直接启动，否则应采用下面介绍的降压启动方法。
1.2 降压启动降压启动的目的是为了限制启动电流，但问题是在限制启动电流的同时，启动转矩也受限制，因此它只适用于在空载或轻载情况下启动。
启动时，通过启动设备使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。
三相异步交流电动机制动的常用方法
三相异步交流电动机制动的常用方法
三相异步交流电动机的制动是指将电动机的转速减缓或停止，常用的方法有以下几种：
1. 直接制动法：即将电动机的电源直接切断，电动机的转子惯性使其继续转动，由于没有电源给它提供能量，电动机会逐渐减速直至停止。
2. 反接制动法：将电动机的两条相线交换接线，使电动机变成发电机，将其与外部电阻负载相连，电动机继续转动，通过外部电阻的消耗，将电动机的能量转化为热能散失，从而达到制动的目的。
3. 动态制动法：在电动机运行时，通过改变电动机的电源参数，如改变电源电压、频率等，使电动机的电磁能转化为机械能，使其减速或停止运转。
4. 电磁制动法：在电动机转速较高时，通过向电动机的绕组通电，产生电磁力，使电动机的转子减速或停止，这种方法适用于制动力较大的场合，如起重机、卷扬机等。
5. 转矩控制制动法：通过控制电动机的电源，使电机产生逆转矩，对电动机进行制动，这种方法适用于制动精度要求较高的场合，如卷板机、拉拔机等。
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简述三相异步电动机能耗制动的工作原理
简述三相异步电动机能耗制动的工作原理全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：三相异步电动机的能耗制动是指利用电动机内部的旋转磁场产生的感应电动势来实现制动效果的一种制动方式。
这种制动方式既可以实现快速制动，又能够实现较大的制动力矩，因此在许多工业应用中得到了广泛的应用。
下面将简述三相异步电动机能耗制动的工作原理。
三相异步电动机的工作原理是利用旋转磁场的相对速度产生感应电动势。
当电动机运行时，旋转磁场产生感应电动势，这个感应电动势会引起转子绕组上感应出电流，将引起电流的阻尼，最终起到制动的效果。
在三相异步电动机的能耗制动中，主要是通过改变电动机的电源供电方式来实现。
当电动机在运行时，改变供电方式，使得电机转子上直接带电，通过转子电流产生的磁场与定子绕组产生的磁场相互作用，从而产生电磁力矩，实现制动效果。
一般来说，三相异步电动机能耗制动可以分为两种类型：直流电制动和交流电制动。
直流电制动是通过将交流电源切换为直流电源，使得电机无法正常运行，产生制动效果；而交流电制动则是通过改变交流电源的频率和幅值，从而改变电动机的运行状态，实现制动效果。
需要注意的是，三相异步电动机的能耗制动过程中会产生较大的能量消耗，因此在实际应用中需要考虑能耗问题。
针对这一问题，可以通过在制动过程中回馈能量到电网或者利用储能装置来减少能量损耗，从而提高能耗制动的效率。
三相异步电动机的能耗制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动效果，其中包括直流电制动和交流电制动两种方式。
在实际应用中，需要综合考虑制动效果、能耗和安全性等因素，合理选择制动方式，并采取相应的措施来提高能耗制动的效率和可靠性。
第二篇示例：三相异步电动机能耗制动是一种常见的制动方式，它通过将电动机转化为发电机，将机械能转化为电能，从而实现制动的目的。
在工业生产中，这种制动方式被广泛应用于各种类型的设备和机械，具有较为成熟的技术和可靠的性能。
下面我们来简要介绍三相异步电动机能耗制动的工作原理。
三相异步电动机制动方法及原理
三相异步电动机制动方法及原理三相异步电动机是一种广泛应用于工业领域的电动机，具有结构简单、使用方便、可靠性高等优点。
在实际应用中，制动是电动机重要的工作环节之一。
本文将介绍三相异步电动机的制动方法及其原理。
我们来了解三相异步电动机的基本结构。
三相异步电动机由定子和转子组成。
定子上有三个相互平衡的绕组，分别称为A相、B相和C相，与三相电源相连。
转子是由导体制成的，它可以在定子磁场的作用下旋转。
三相异步电动机的制动方法主要有机械制动、电磁制动和电阻制动。
首先是机械制动。
机械制动是通过改变电动机的机械传动系统来实现制动的。
常见的机械制动方式有直接制动和间接制动。
直接制动是通过刹车盘或刹车鼓直接接触电动机的旋转轴来实现制动的。
而间接制动是通过离合器、减速器等机械传动装置来实现制动的。
其次是电磁制动。
电磁制动是利用电磁力来实现制动的。
在电动机停电或断电时，通过改变电磁场的分布，使得转子受到电磁力的作用而停止旋转。
电磁制动主要有励磁制动和反电动势制动两种方式。
励磁制动是在电动机停电或断电时，通过改变定子绕组的励磁状态，使得转子受到电磁力的作用而停止旋转。
反电动势制动是在电动机停电或断电时，通过改变定子绕组的接线方式，使得转子受到电磁力的作用而停止旋转。
最后是电阻制动。
电阻制动是通过在电动机的转子电路中串联一个电阻来实现制动的。
当电动机停电或断电时，电阻会使得转子电路中的电流减小，从而减小电动机的转矩，使得转子停止旋转。
电阻制动主要应用于小型电动机，如风扇、水泵等。
三相异步电动机的制动原理是利用电磁感应的原理。
当电动机停电或断电时，定子绕组中的电流消失，导致定子磁场减弱，从而减小了转子的转矩。
同时，由于转子的惯性作用，转子会继续旋转一段时间，直到最终停止。
通过选择合适的制动方法，可以实现对电动机的准确制动。
三相异步电动机的制动方法主要有机械制动、电磁制动和电阻制动。
这些制动方法都是基于电动机的结构和工作原理设计的，通过改变电动机的机械传动系统、电磁场分布或转子电路，实现对电动机的制动。
三相异步电动机的三种制动方式
三相异步电动机的三种制动方式最经济:回馈制动最迅速:反接制动能制停:能耗制动时间:2010-04-27 16:47来源:作者:点击:次三相异步电动机与直流电动机一样，也有再生回馈制动、反接制动和能耗制动三种方式。
它们的共同点是电动机的转矩M与转速n的方向相反，以实现制动。
此时电动机由轴上吸收机械能，并转换成电能。
一、再生回馈制动再生回馈制动是在外加转矩的作用下，转子转速超过同步转速，电磁转矩改变方向成为制动转矩的运行状态。
再生回馈制动与反接制动和能耗制动不同，再生回馈制动不能制动到停止状态。
以下是再生回馈制动存在：（1）当电网的频率突然下降或者电机的极数突然增高，电机可能工作在发电状态，此时的电机将机械能转变成电能回馈给电网。
如图1，当电机在电动状态下运行时工作于P点，在突然变极或者变频时，电机的工作特性会突然在a线1段部分（蓝线部分），电机的转矩突然变负，其制动作用，直到最后重新稳定工作于P点为止，电机又回到电动状态。
2图1（2）当电机在位能负载（如吊车、提升机）的作用下，使其转速n高于同步转速n，此时，电机的输出转矩变负，电机由轴上吸收机械能，当电机的转矩（制0点），此动转矩）与负载的位能转矩相平衡时，电机既稳定运行（如图2中P3时电机以高于同步转速的速度运行。
在转子电路中串入不同的电阻，可得到不同的人为机械特性，并可得到不同的稳定速度，串入的电阻越大，稳定速度越高，一般在回馈制动时不串入电阻，以免转速过高。
图2二、反接制动反接制动是在电机定子三根电源线中的任意两根对调而使电机输出转矩反向产生制动，或者在转子电路上串接较大附加电阻使转速反向，而产生制动。
（1）电源两相反接的反接制动：点稳定运行，为使电机停转，将定子三根电源线中如图3所示，电机原在P1的任意两根对调，使旋转磁场反向，电机的转矩反向，起制动作用，电机运行在a线段。
当电机制动停止时，应及时将电机与电网分离，否则电机会反转。
电源两相反接反接制动的优点是制动效果强，缺点是能量损耗大，制动准确度差。
三相异步电动机的启动、调速和制动
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调
速三
和相
制异 三
动步 电
相 异
动 机 的
步 电 动 机
启的
动启
、动
1.1
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1 笼型异步电动机的启动
（2）降压启动
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调
速三
和相
制异 三
动步 电
相 异
动 机 的
步 电 动 机
启的
动启
、动
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1 笼型异步电动机的启动
（2）降压启动
① Y–Δ降压启动 这种方法适用于正常运转时定子绕组进 行三角形连接的电动机。在启动时，可先 将定子绕组连接成星形，启动结束时再连 接成三角形。这样，启动时定子绕组上的
电压就降为了额定电压的1/ 3 。
启动时，将开关扳到“启动”位置，自耦变压 器一次侧接电源，二次侧接电动机定子绕组，实现 降压启动。当转速接近额定值时，再将开关扳向 “运行”位置，切除自耦变压器，使电动机直接接 电源运行。
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调
速三
和相
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动步 电
相 异
动 机 的
步 电 动 机
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、动
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因自耦变压器的一、二次电压之比等于一、二次绕组的匝数 之比，以及启动电流与启动电压成正比，可得出引入自耦变压 器前后启动电流的关系为：
电 工 电 子 技 术
自耦变压器备有多个抽头，可根据所要求的启动转矩来选择不同的电压 （如电源电压的73%、64%、55%）。但这种启动方法的设备费用高，不宜频 繁启动。
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三相异步电动机常见的制动方法与应用
湖北刘伦富张四平
三相异步电动机切除电源后依惯性总要转动一段时间才能停下来。
而生产中起重机的吊钩或卷扬机的吊蓝要求准确定位；万能铣床的主轴要求能迅速停下来。
这些都需要对拖动的电动机进行制动，其方法有两大类：机械制动和电力制动。
1．机械制动
采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法。
如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器。
(1)电磁抱闸断电制动控制电路
电磁抱闸断电制动控制电路如图1所示。
合上电源开关QS和开关K，电动机接通电源，同时电磁抱闸线圈YB得电，衔铁吸合，克服弹簧的拉力使制动器的闸瓦与闸轮分开，电动机正常运转。
断开开关电动机失电，同时电磁抱闸线圈YB也失电，衔铁在弹簧拉力作用下与铁芯分开，并使制动器的闸瓦紧紧抱住闸轮，电动机被制动而停转。
图中开关K可采用倒顺开关、主令控制器、交流接触器等控制电动机的正反转，满足控制要求。
倒顺开关接线示意图如图2所示。
这种制动方法在起重机械上广泛应用，如行车、卷扬机、电动葫芦(大多采用电磁离合器制动)等。
其优点是能准确定位，可防止电动机突然断电时重物自行坠落而造成事故。
(2)电磁抱闸通电制动控制电路
电磁抱闸断电制动其闸瓦紧紧抱住闸轮，若想手动调整工作是很困难的。
因此，对电动机制动后仍想调整工件的相对位置的机床设备就不能采用断电制动，而应采用通电制动控制，其电路如图3所示。
当电动机得电运转时，电磁抱闸线圈无法得电，闸瓦与闸轮分开无制动作用；当电动机需停转按下停止按钮SB2时，复合按钮SB2的常闭触头先断开切断KM1线圈，KM1主、辅触头恢复无电状态，结束正常运行并为KM2线圈得电作好准备，经过一定的行程SB2的常开触头接通KM2线圈，其主触头闭合电磁抱闸的线圈得电，使闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当电动机处于停转常态时，电磁抱闸线圈也无电，闸瓦与闸轮分开，这样操作人员可扳动主轴调整工件或对刀等。
机械制动主要采用电磁抱闸、电磁离合器制动，两者都是利用电磁线圈通电后产生磁场，使静铁芯产生足够大的吸力吸合衔铁或动铁芯(电磁离合器的动铁芯被吸合，动、静摩擦片分开)，克服弹簧的拉力而满足工作现场的要求。
电磁抱闸是靠闸瓦的摩擦片制动闸轮．电磁离合器是利用动、静摩擦片之
间足够大的摩擦力使电动机断电后立即制动。
2．电力制动
电动机在切断电源的同时给电动机一个和实际转向相反的电磁力矩(制动力矩)使电动迅速停止的方法。
最常用的方法有：反接制动和能耗制动。
(1)反接制动。
在电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序，使之有反转趋势而产生较大的制动力矩的方法。
反接制动的实质：使电动机欲反转而制动，因此当电动机的转速接近零时，应立即切断反接转制动电源，否则电动机会反转。
实际控制中采用速度继电器来自动切除制动电源。
反接制动控制电路如图4所示。
其主电路和正反转电路相同。
由于反接制动时转子与旋转磁场的相对转速较高，约为启动时的2倍，致使定子、转子中的电流会很大，大约是额定值的10倍。
因此反接制动电路增加了限流电阻R。
KM1为运转接触器，KM2为反接制动接触器，KV为速度继电器，其与电动机联轴，当电动机的转速上升到约为100转／分的动作值时．KV常开触头闭合为制动作好准备。
反接制动分析：停车时按下停止按钮SB2，复合按钮SB2的常闭先断开切断KM1线圈，KM1主、辅触头恢复无电状态，结束正常运行并为反接制动作好准备，后接通KM2线圈(KV常开触头在正常运转时已经闭合)，其主触头闭合，电动机改变相序进入反接制动状态，辅助触头闭合自锁持续制动，当电动机的转速下降到设定的释放值时，KV触头释放，切断KM2线圈，反接制动结束。
一般地，速度继电器的释放值调整到90转／分左右，如释放值调整得太大，反接制动不充分；调整得太小，又不能及时断开电源而造成短时反转现象。
反接制动制动力强，制动迅速，控制电路简单，设备投资少，但制动准确性差，制动过程中冲击力强烈，易损坏传动部件。
因此适用于l0kw以下小容量的电动机制动要求迅速、系统惯性大，不经常启动与制动的设备，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。
(2)能耗制动。
电动机切断交流电源的同时给定子绕组的任意二相加一直流电源，以产生静止磁场，依
靠转子的惯性转动切割该静止磁场产生制动力矩的方法。
原理分析：电动机切断电源后，转子仍沿原方向惯性转动，如图5设为顺时针方向，这时给定子绕组通入直流电，产生一恒定的静止磁场，转子切割该磁场产生感生电流，用右手定则判断其方向如图示。
该感生电流又受到磁场的作用产生电磁转矩，由左手定则知其方向正好与电动机的转向相反而使电动机受到制动迅速停转。
可逆运行能耗制动的控制电路如图6所示。
KV1、KV2分别为速度继电器KV 的正、反转动作触头，接触器KM1、KM2、KM3之间互锁，防止交流电源、直流制动电源短路。
停车时按下停止按钮SB3，复合按钮SB3的常闭先断开切断正常运行接触器KM1或KM2线圈，后接通KM3线圈，KM3主、辅触头闭合，交流电流经变压器T，全波整流器VC通入V、W相绕组直流电，产生恒定磁场进行制动。
RP调节直流电流的大小，从而调节制动强度。
能耗制动平稳、准确，能量消耗小，但需附加直流电源装置，设备投资较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。
主要用于容量较大的电动机制动或制动频繁的场合及制动准确、平稳的设备，如磨床、立式铣床等的控制，但不适合用于紧急制动停车。
能耗制动还可用时间继电器代替速度继电器进行制动控制。
电动机的制动方法较多，还有如电容制动、再生发电制动等，但实际应用主要是上述四种方法，其各有特点和使用场合。
本文摘自<<家庭电子>>。