交流电动机制动方法
电动机的制动方式有哪些
电动机的制动方式有哪些
三相感应电动机电气制动方式有：能耗制动、反接制动、再生制动三种。
(1)能耗制动时切断电动机的三相交流电源，将直流电送入定子绕组。
在切断交流电源的瞬间，由于惯性作用，电动机仍按原来方向转动，这种方式的特点是制动平稳，但需直流电源、大功率电动机，所需直流设备成本大，低速时制动力小。
(2)反接制动又分负载反接制动和电源反接制动两种。
1)负载反接制动又称负载倒拉反接制动。
此转矩使重物以稳定的速度缓慢下降。
这种制动的特点是：电源不用反接，不需要专用的制动设备，而且还可以调节制动速度，但只适用于绕线型电动机，其转子电路需串入大电阻，使转差率大于1。
2)电源反接制动当电动机需制动时，只要任意对调两相电源线，使旋转磁场相反就能很快制动。
当电动机转速等于零时，立即切断电源。
这种制动的特点是：停车快，制动力较强，无需制动设备。
但制动时由于电流大，冲击力也大，易使电动机过热，或损伤传动部分的零部件。
(3)再生制动又称回馈制动，在重物的作用下(当起重机电动机下放重物)，电动机的转速高于旋转磁场的同步转速。
这时转子导体产生感应电流，在旋转磁场的作用下产生反旋转方向转矩，但电动机转速高，需用变速装置减速。
（资料来源：中国联保网）。
电动机几种制动方式
电动机的制动方式电动机的制动方式主要有机械制动和电气制动，机械制动是通过机械装置来卡住电机主轴，使其减速，如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器。
电气制动时在应用中多采用电气制动，常用的电气制动方式有：1. 短接制动制动时将电机的绕组短接，利用绕组自身的电阻消耗能量。
由于绕组的电阻较小，耗能很快，有一定的危险性，可能烧毁电机。
2. 反接制动直流电机制动，将电机的电源正负极反接，改变电枢电流的方向，这样转矩的方向也改变，使得转速与转矩的方向相反。
交流电机制动采用改变相序的方法产生反向转矩，原理类似。
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。
3. 能耗制动制动时在电机的绕组中串接电阻，电动机相当于发电机，将拥有的能量转换成电能消耗在所串接电阻上。
这种方法在各种电机制动中广泛应用，变频控制也用到了。
从高速到低速（零速），这时电气的频率变化很快，但电动机的转子带着负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就产生反电势EU（端电压）电动机处于发电状态，其产生反向电压转矩与原电动状态转矩相反，而使电动机具有较强的制动力矩，迫使转子较快停下来但由于通常变频器是交－直－交主电力AC/DC整流电路是不可逆的因此无法回馈到电网上去，结果造成主电路电容器二端电压升高，称泵升电压，当超过设定上限值电压时，制动回路导通，这就是制动单元的工作过程，制动电阻流过电源，从而将动能变热能消耗电压随之下降，待到设定下限值时即断.这种制动方法属不可控，制动力矩有波动，制动时间是可人为设定的。
制动电阻的选取经验：1、电阻值越小，制动力矩越大，流过制动单元的电流越大;2、不可以使制动单元的工作电流大于其允许最大电流，否则要损坏器件;3、制动时间可人为选择;4、小容量变频器(≤7.5KW)一般是内接制动单元和制动电阻的; <BR><BR><BR>5、当在快速制动出现过电压时说明电阻值过大来不及放电，应减少电阻值.4. 直流制动主要用于变频控制中。
第四章 交流电动机调速控制系统
r12
(X1
c1 X
' 20
)2
]
（4-8）
因 r12
(X1
c1
X
' 20
)
2
，近似得：
Mm
1 2c1
2f1[r1
m1PU12
(X1
c1 X
' 20
)]
（4-9）
2. 生产机械的转矩特性
摩擦类 特性曲线见图（a） 负载： ，位于1、3象限。
生产机械
恒转矩负载：它的负载转矩是一 个恒值，不随转速 而改变。
——定子极对数
（4-3）
4)．传给转子的功率（又称电磁功率）与机械功率、转子铜耗之间有如下
关系式 ： PMX PM PM 2 (1 S)PM
（4-4）
式中：
PM ——传给转子的功率（又称电磁功率）
PMX ——机械功率
PM 2 ——转子铜耗
5)．电机的平均转矩为：
M CP
PMX
M0 Mn 否则电机无法进入正常运转工作区。
交流机的起动电流一般为额定电流的4~6倍 ,起动时 一般要考虑以下几个问题：
图4-7 机械特性曲线
1. 应有足够大的起动力矩和适当的机械特性曲线。 2. 尽可能小的起动电流。 3．起动的操作应尽可能简单、经济。 4．起动过程中的功率损耗应尽可能小。
普通交流电机在起动过程中为了限制起动电流，常用的起动方法有三种。即：
图6-1的等效电路，经化简后得到能耗制动的等效电路如图4-10所示。
图4-10 能耗制动的等效电路
图中：
•
I1 ——直流励磁电流的等效交流电流
电动机制动电路图和原理
电动机断电后，由于惯性作用，不会马上停止转动。
这种情况对于某些生产机械是不适宜的。
往往需要在电动机断电后采取某些制动措施。
制动的方法一般有两类，一是机械制动，二是电气制动。
1、机械制动利用外部的机械作用力使电动机转子迅速停止转动的方法称作机械制动。
应用较多的机械制动装置是电磁抱闸，它采用制动闸紧紧抱住与电动机同轴的制动轮来产生机械制动力。
由于结构上的区别，这种制动又有通电制动和断电制动两种方法。
即一种方法是电磁抱闸的线圈通电时产生制动作用，另一种方法是电磁抱闸的线圈断电时产生制动作用。
电磁抱闸的线圈虽然要受电源控制才能启动制动或解除制动，但制动力的产生和解除依赖于电磁抱闸装置的弹簧等机械结构，因此称作机械制动。
上图为通电制动的电磁抱闸控制电路。
电动机通电运行时，电磁抱闸线圈YB断电，起制动作用的闸瓦和闸轮分离，不影响电动机的正常运行。
当电动机断电停止运行时，电磁抱闸的线圈YB得电，闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机迅速停车，实现了制动。
电动机被制动停车后，电磁抱闸的线圈处于断电状态。
这时操作人员可用手动方法扳动传动轴调整工件或进行对刀操作。
具体操作与动作的顺序如下，首先合上电源开关QS，之后如果准备起动电动机，则按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈通电，接触器KM1的常开辅助触点闭合自锁，同时，其主触点闭合，电动机M得电起动运转。
电动机停机制动时，按下复合按钮SB1，其常闭触点首先断开，接触器KM1的线圈断电，常开辅助触点断开，KM1的自锁解除，主触点断开，电动机M断电停机；之后SB1的常开触点迅即闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电磁抱闸线圈YB通电，电磁抱闸的闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机迅速停车，实现制动。
电动机制动停转后，松开复合按钮SB1，接触器KM2线圈断电，电磁抱闸线圈YB断电，抱闸松开。
上图为断电制动的电磁抱闸控制电路。
它是在电源切断时才起制动作用，机械设备在停止状态时，电磁抱闸的闸瓦紧紧抱住闸轮使电动机可靠停车。
交流电动机
第六章交流电动机电机是实现电能和机械能互相转换的旋转装置。
本章主要介绍交流电动机的基本构造、工作原理、转速与转矩之间的机械特性及起动、反转、调速及制动的基本原理和使用方法等。
6．1 三相异步电动机的构造三相异步电动机分主要由定子(固定部分)和转子(旋转部分)两个基本部分组成。
见下图三相异步电动机的定子构成：由机座和装在机座内的圆筒形铁心以及其中的定子绕组组成。
见下图三相异步电动机的转子铁心是圆柱状的，也是用硅钢片叠成，表面有冲槽，用来放置转子绕组。
转子铁心装在转轴上，轴上加机械负载。
根据构造的不同可分为鼠笼式和绕线式两种。
鼠笼式异步电动机若去掉转子铁心，嵌放在铁心槽中的转子绕组，就象一个“鼠笼”，它一般是用铜或铝铸成。
见下图绕线式异步电动机的转子绕组同定子绕组一样也是三相的，它联接成星型。
每相绕组的的始端联接在三个铜制的滑环上，滑环固定在转轴上。
环与环，环与转轴之间都是互相绝缘的。
在环上用弹簧压着碳质电刷。
起动电阻和调速电阻是借助于电刷同滑环和转子绕组联接，见下图6．2 异步电动机转动原理：旋转磁场1.旋转磁场的产生三相异步电动机的定子绕组嵌放在定子铁心槽内，按一定规律连接成三相对称结构。
三相绕组AX，BY，CZ在空间互成1200，它可以联接成星形,也可以联接成三角形。
当三相绕组接至三相对称电源时，则三相绕组中便通入三相对称电流i A、i B、i C：i A=I m sinωti B= I m sin(ωt－120o)i C= I m sin(ωt＋120o)电流的参考方向和随时间变化的波形图见下图。
的产生过程(见下图)：由分析可知,当定子绕组中通入三相电流后，当三相电流不断地随时间变化时，它们共同产生的合成磁场也随着电流的变化而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。
这个旋转磁场同磁极在空间旋转所产生的作用是一样的。
2.旋转磁场的转向从旋转磁场可以看出，在ωt=00的时，A相的电流i A=0，此时旋转磁场的轴线与A相绕组的轴线垂直；当ωt=900时，A相的电流i A=+I m达到最大，这时旋转磁场轴线的方向恰好与A相绕组的轴线一致。
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。
- 1 -。
三相交流异步电动机的启动调速及制动
三相交流异步电动机的启动调速及制动一、三相交流异步电动机的启动电动机从接入电网开始转动，逐渐增加转速一直达到正常转速为止，这段过程为启动过程，通常只有几十分之一描到几秒钟。
启动电流与启动转矩是衡量电动机好坏的主要依据。
电动机开始转动时转子电路中感应电动势最大，一般为额定情况下的20倍左右。
但由于此时转子电抗也最大，故转子电流为额定情况下的5-8倍。
由于异步电动机转子电能是由定子绕组供给的，所以定子绕组中的电流亦将为额定时的4-7倍。
起动时虽然转子电流较大，但此时电抗也很大，则使转子功率因数COS①2很小，所以启动转矩并不大。
启动电流大，电网电压降大，影响其他电气设备的正常工作；其次对于频繁开、停的设备将使其电动机发热，影响电动机的寿命。
启动转矩小，电动机不能带负载启动或是启动时间过长而使电动机温升过高。
衡量电动机启动性能的好坏，主要有如下三点：1、启动电流尽可能小；2、启动转矩尽可能大些；3、启动设备简单、经济，操作方便二、三相鼠笼式异步电动机的启动1、全压启动把电动机直接接到电压与电动机额定电压相等的电网上则称为全压启动。
这种方法的优点是操作简便，成本低；但启动电流较大。
为了保证电动机启动时不引起电网电压下降太多，电动机的额定容量满足下列经验公式的要求时才允许全压启动：Ist∕IR<3∕4+上述表达式中ISt表示电动机起动电流，IR表示电动机额定电流，一般情况下1st大约为4〜7倍，因为电动机的额定容量不超过电源变压器容量的15%〜20%时都允许全压启动。
2、降压启动降压起动是用降低电动机端电压的办法来减小启动电流。
当电压降低时起动转矩按电压的平方成正比例下降，故此种方法适用于空载或轻载情况下起动。
降压起动有三种方法：a.串电阻降压起动：这种方法是在三相定子绕组中串接相同电阻（或变阻器）。
分手动与自动控制两种。
b.星形一三角形降压起动：这种起动方法适用于工作时定子绕组为三角形接法的电动机。
机电传动与控制
交流电动机的常用电气制动方法有能耗制动和电源反接制动两种。
晶闸管的三个极分别叫阳极，阴极和控制极。
可编程序控制器一般采用对用户程序循环扫描的工作方式，工作时分读入现场数据、执行用户程序和刷新输出阶段三个阶段。
晶闸管的触发电路主要由同步电路、移相电路、脉冲形成电路和功率放大电路几部分子电路构成。
直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变Φ ，若想采用恒转矩调速，则可改变U 。
机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
生产机械的机械特性指电动机轴上的负载转矩和转速之间的函数关系。
直流电动机的结构包括定子和转子两部分。
直流发电机按励磁方法来分类，分为他励、并励、串励和复励四种。
直流他励电动机的制动状态分为反馈制动、反接制动和能耗制动三种形式。
三相鼠笼式异步电动机的启动方式有全压启动和降压启动。
电气控制系统中常设的保护环节是短路保护、过电流保护、长期过载保护、零电压与欠电压保护和弱励磁保护。
晶闸管的导通条件是阳极加正向电压与控制极加正向电压。
交流异步电动机常用的调速方法有调压、改变极对数、变频。
异步电动机，运行在正向电动状态，现采用电源反接制动停车，则应把电动机三相电源的相序改变，当转速接近零时，应将电源切断。
伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。
可编程控制器硬件的核心部分是中央处理单元，存储器用来存放程序和数据，它分为系统程序存储器和用户程序存储器两大部分。
生产机械的典型机械特性恒转矩、离心通风机、直线和恒功率等几种。
实现多地点控制一台电动机启动停止时，应把启动按钮并联连接，停止按钮串联连接。
电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和动态转矩之和所平衡。
机电传动系统中如果T M<T L，电动机旋转方向与TM相同，转速将产生的变化是减速。
起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是位能型恒转矩。
励磁绕组是属于直流电动机的定子部分。
位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关。
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周学业
电气1313
机械制动
在切断电源后，利用机械装置使电机迅速停转的方法称为机械制动。 1、电磁抱闸 使用时其轴应与被制动 的电动机轴（或负载设 备的轴）通过联轴器相 联结。 利用调节装置调整弹簧 的压力，即可调节制动 力矩的大小
非制动状态。电磁铁的线圈不通电，其衔铁在弹簧的作用下保持不与静铁
其他制动方法
1.电容制动：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来迫使 电动机迅速停转的方法叫电容制动。其工作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 定子绕组产生感生电动势，并通过电容器回路形成感生电流，该电流产生的磁场与转子 绕组中感生电流相互作用产生一个与旋转方向相反的制动转矩使电动机受制动而迅速停 转。
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 调节直流电流的大转子的运动方式相对于旋转磁场的切割磁 感线发生了根本的转变，从而保证转子电流、电磁转矩与电动运行的方向完全相反，电 动机产生的电磁力矩将转化为制动力矩。发电机：转子磁场较电子磁场超前。
电磁抱闸制动控制电路
2、电磁离合制动
电磁离合器：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。
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动铁芯克服 弹簧的拉力而满足工作现场的要求
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。 实际控制中采用速度继电器来自动切除制动电源。
1、能耗制动
定义：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。 特点：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。 应用场合：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。
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 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。 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。
芯闭合的状态。同时也是受弹簧力的作用，杠杆带动闸瓦张开，不与制动轮 接触。制动轮和轴可以自由转动。
制动状态。给电磁铁的线圈通电，其衔铁在电磁力的作用下，克服弹簧的
作用力，与静铁芯闭合，同时拉动两个杠杆带动闸瓦相对靠近，与制动轮接 触。在摩擦力的作用下，将制动轮和轴制动住。
解除制动状态。断开电磁铁的线圈的电源，即解除制动状态。