交流异步电动机制动的几种方式附原理案例

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异步电动机能耗制动的原理 -回复

异步电动机能耗制动的原理 -回复

异步电动机能耗制动的原理-回复异步电动机能耗制动是一种常见的电动机制动方式。

它通过将电动机作为发电机运行,将机械能转化为电能再耗散,实现制动的目的。

下面将详细介绍异步电动机能耗制动的原理。

首先,我们来了解一下异步电动机的基本工作原理。

异步电动机是一种交流电动机,由定子和转子组成。

定子上绕有三相绕组,通常接入三相交流电源,转子则通过气隙与定子分离。

当给定子通电时,产生的旋转磁场作用于转子,使得转子跟随旋转磁场转动。

这样,电能被转换为机械能,电动机就能驱动负载进行工作。

在工作状态下,当我们需要制动时,可以通过改变电动机的供电方式,使其在制动过程中能够实现能耗制动。

具体来说,异步电动机能耗制动可以通过以下三个步骤实现:制动切换、定电阻接入和电能耗散。

首先是制动切换。

在停止给电动机供电之后,我们需要切换电动机的终端,使得绕组成为可供电的终端。

以三相绕组为例,通常的供电方式是将一组绕组接入到交流电源中。

在制动切换过程中,我们需要改变终端的接入方式,将原先接入电源的终端切换至可外接负载的终端。

这样,当电动机运行作为发电机时,通过负载的阻力,可以使得电动机产生制动力矩。

制动过程中的第二个步骤是定电阻接入。

在进行能耗制动时,为了保证电动机正常运行作为发电机,我们需要在电动机绕组中接入定电阻。

定电阻通常由一组电阻器构成,它们的总阻值应适当选择,以确保能耗制动过程中电动机能够正常工作。

定电阻的接入,使得电动机在运行时产生额外的电阻,从而导致电动机输出的电能转换为热能耗散。

最后是电能耗散。

在定电阻接入的情况下,电动机运行作为发电机,通过绕组与定电阻形成电路。

在这个电路中,当电动机转子旋转时,由于负载的存在,电动机的输出电能被转换为电流并流经电路中的电阻。

根据欧姆定律,电流通过电阻会产生功率损耗。

这样,电能就被转换为热能,通过电阻的耗散而消耗掉,从而实现了制动的目的。

总结起来,异步电动机能耗制动的原理包括制动切换、定电阻接入和电能耗散。

交流电机的起动和制动方式课件

交流电机的起动和制动方式课件

——母线额定电压,Kv; ——母线其它负荷的无功功率,Mvar; ——母线其它负荷,MVA; ——母线其它负荷的功率因数; ——电动机起动时的母线电压相对值; ——电动机起动时的端电压相对值 ——线路电抗,Ω,计入电阻后,铝线取 ,铜线取 ——线路单位长度的电抗,Ω/km,高压电缆或低压电线 穿管取0.08,低压电缆取0.07,架空线路取0.35; S——导线或电缆芯的截面mm2; L——线路长度,km。
27输出特性
起动电压Us 在起动过程中,电机的输出力矩随电压增加。当软起动器的输出电压较小时,电机力矩小于负载的静磨擦力矩,不能使负载转动。随着输出电压的不断增大,电机力矩克服了负载的静磨擦力矩,使负载开始转动。 QB3软起动器在起动时提供一个初始的起动电压Us,可以将Us调节到大于负载的静摩擦力矩,使负载能立即开始转动。 起动力矩由电位器(20~70%)
35.1.2降压起动时应满足下列条件:
5.1.3制动方式除机械制动(包闸)外,电气制动有三种:(1)能耗制动,定子绕组通直流,产生制动力矩;(2)反接制动,定子绕组电源相序反接产生制动力矩,冲击大,因为有2倍电压。(3)再生制动,位能负荷或逆变状态,使电机在发电状态下产生制动力矩。
45.1.3制动方式除机械制动(包闸)外,电气制动有三种:
55.2笼型电动机起制动
1)电动机与低压母线直接相连;2)电动机起动电流倍数Kiq=7;额定功率因数cos e=0.85;效率=0.9;3)变压器的其它负荷为Sfh=0.5Sb,cos fh=0.7;或Sfh=0.6Sb, cos fh=0.8(由这两种情况计算出的Qfh值相差很少,故在表2中只列出前一种情况时的计算值);4)变压器高压侧的短路容量Sdl=50Sb,Sb为变压器额定容量。

异步电动机制动方法

异步电动机制动方法

异步电动机制动方法异步电动机的制动方法主要包括直接制动、间接制动和再生制动三种方式。

1. 直接制动:直接制动是通过断开电源,切断电动机的电流来实现的。

直接制动的方法有机械制动和电磁制动两种。

a) 机械制动:机械制动是通过外力,如制动器或摩擦制动器,使电动机停止转动。

机械制动的优点是简单可靠,但在制动时会产生较大的惯性力,对设备和电动机的损伤较大。

b) 电磁制动:电磁制动是通过在电动机内部产生磁场,利用磁场的相互作用来实现制动的方法。

电磁制动通常分为电容器制动和电阻制动。

- 电容器制动:在电动机的转子电路中加入一个电容器,使电动机在停电后能够产生转矩,使电动机快速停转。

电容器制动能够在较短的时间内使电动机停止转动,但由于电容器本身的限制,只适用于小功率的电动机。

- 电阻制动:在电动机的转子电路中加入一个外接电阻,使电动机在停电后通过电阻消耗能量,从而实现制动。

电阻制动的优点是结构简单,适用于大功率的电动机,但制动效果相对较差。

2. 间接制动:间接制动通常是通过改变电动机的供电方式或运行参数来实现制动。

a) 切换制动:在电动机的起动电路中加入切换器,当电机停转时,切断电源,使电机停止转动。

切换制动是一种简单可靠的制动方式,但由于切换时会产生较大的电压冲击,对电动机和电源造成一定损坏。

b) 反接制动:在电动机的定子绕组或转子绕组中加入交流供电装置,改变电动机的转子磁极,使电动机产生反向电动势,使电动机快速停转。

反接制动通常用于较大功率的电动机,但具有复杂的调节和控制系统。

3. 再生制动:再生制动是通过改变电动机的工作方式,将制动过程中产生的能量送回电网或其他负载来实现。

再生制动通常分为电动制动和电压源制动两种。

a) 电动制动:当电动机在超过额定转速时,将电动机作为发电机运行,将产生的电能反馈到电网中,从而实现制动。

电动制动是一种经济高效的制动方式,能够在制动过程中回收能量,减少能源浪费。

b) 电压源制动:通过在电动机的转子绕组或定子绕组中接入电压源,改变电动机的转子磁极,使电动机产生反向电动势,从而实现制动。

异步电动机的制动方法

异步电动机的制动方法

异步电动机的制动方法
异步电动机是一种常用的电动机类型,其制动方法有多种。

本文将介绍异步电动机的几种常见制动方法,包括电阻制动、反接制动和电压降低制动。

一、电阻制动
电阻制动是通过在电动机电路中串接一个电阻器来实现的。

当需要制动时,通过控制电阻器的接入或断开,改变电动机的回路阻抗,使电动机转子的转速下降,从而实现制动效果。

电阻制动适用于制动过程较长、速度变化不大的情况,如起重机、卷扬机等。

二、反接制动
反接制动是通过改变电动机的电源接线方式来实现的。

通常电动机的电源接线方式为星形接法或三角形接法,而反接制动则是将电动机的两组绕组交换连接。

这样一来,在电动机绕组之间会产生较大的反电动势,从而产生制动力矩。

反接制动适用于制动时速度较高、制动时间较短的情况,如电梯、风机等。

三、电压降低制动
电压降低制动是通过降低电动机的供电电压来实现的。

通过降低电动机的供电电压,可以减小电动机的转矩,从而实现制动效果。

电压降低制动适用于制动过程较短、速度变化较大的情况,如车辆制动、机床制动等。

除了以上几种常见的制动方法,还有一些特殊的制动方法,如电流制动、反电动势制动等。

电流制动是通过改变电动机的电流大小来实现制动效果,通常通过调节电动机的励磁电流实现。

反电动势制动是通过利用电动机的反电动势产生制动力矩,通常在电动机的绕组之间串接一个外接电阻来实现。

总结起来,异步电动机的制动方法有电阻制动、反接制动、电压降低制动等几种常见的方法,还有一些特殊的制动方法。

根据不同的制动需求,可以选择合适的制动方法来实现电动机的制动。

异步电动机能耗制动的原理

异步电动机能耗制动的原理

异步电动机能耗制动的原理概述在工业生产和交通运输中,电动机广泛应用于各种设备和车辆中。

异步电动机作为常见的一种电动机类型,其能耗制动能够有效地控制设备或车辆的速度和停车过程。

本文将介绍异步电动机能耗制动的原理及其相关概念。

1.异步电动机概述异步电动机,也被称为同步感应电动机,是一种常用的交流电动机。

它由定子和转子组成,通过电磁感应产生转矩,实现能量转换。

在正常工作状态下,异步电动机将输入的电能转化为机械能,驱动设备正常运行。

2.动能制动动能制动是指通过将电动机的电能转化为热能,通过摩擦产生制动力,从而减速或停止设备的一种制动方式。

它广泛应用于不同领域的设备和车辆中,包括电梯、列车和汽车等。

动能制动可以降低能耗,延长设备寿命,并提供更好的安全性能。

3.异步电动机能耗制动原理异步电动机能耗制动是通过改变电动机的工作方式,将其转变为发电机工作,将机械能转化为电能,然后将电能转化为热能。

具体原理如下:-当需要制动时,异步电动机的定子绕组接通电阻器,形成一个外接负载电阻,使电动机的运行模式从电动机模式切换到发电机模式。

-由于负载电阻的存在,电动机被迫转换为发电机运行,产生电能。

-产生的电能经由电阻器转化为热能,通过散热器散发到外部环境中。

4.异步电动机能耗制动特点异步电动机能耗制动有以下特点:-减速和停车过程中不需要外部设备或器件,只需通过切换电路即可实现。

-能耗制动具有较高的控制准确性和稳定性,能够满足不同设备或车辆的制动要求。

-能耗制动过程中不会产生噪音和污染,是一种环保的制动方式。

-能耗制动可以回收能量,降低能源消耗,提高能源利用效率。

5.异步电动机能耗制动应用异步电动机能耗制动广泛应用于许多行业和领域,包括:-电梯系统:通过能耗制动,实现电梯的平稳停车和楼层对准。

-列车系统:能耗制动在列车制动过程中起到重要作用,确保列车的安全停车。

-汽车制动系统:在汽车中,能耗制动一般是指通过电动机的回馈,实现汽车刹车和停车。

三相交流异步电动机制动控制01(共7张PPT)

三相交流异步电动机制动控制01(共7张PPT)

电动机正反转控制操作顺序的不同,有“正—停—反”控制电路与“正—反—停”控制电路。
由于是利用接触器(继电器)的常闭触点串接在对方线圈回
路中而形成的相互制约的控制称为电气互锁。这种连接保证
电气
了电路工作安全和可靠,因此在电气控制线路中,凡具有相
互锁
反动作的均需电气互锁。
电动机正反转控制线路,实质上是两个方向相反的单向运行电路的组合,并且在这两个方向相反的单向运行电路中加设必要的联锁。 再按停止按钮SB3,电动机停转。 将在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为互锁(联锁)。 这种连接保证了电路工作安全和可靠,因此在电气控制线路中,凡具有相反动作的均需电气互锁。 电(动1)机“正正—反停转—控反制”操控作制顺电序路的不同,有“正—停—反”控制电路与“正—反—停”控制电路。 电(动2)机正正—反反转—控停制”控操制作电顺路序的不同,有“正—停—反”控制电路与“正—反—停”控制电路。 控制电路中,我们将这种利用复合按钮的常闭触点串接在对方线圈回路中而形成的相互制约的控制称为机械互锁。 这将种在连 同接一保时证间了里电两路个工接作触安器全只和允可许靠一,个因工此作在的电控气制控作制用线称路为中互,锁凡(具联有锁相)反。动作的均需电气互锁。 电按动下机 正正向反起转动控按制钮线SB路1,接实触质器上K是M两1线个圈方得向电相吸反合的,单其向常运开行主电触路点的闭组合将,电并动且机在定这两子个绕方组向接相通反电的源单,向相运序行为U电、路V中、加W设,必电要动的机联正锁向。起动运 在行生。产实际中,往往要求控制线路能对电动机进行正、反转的控制。 电这动种机 连正接反保转证控了制电线路路工,作实安质全上和是可两靠个,方因向此相在反电的气单控向制运线行路电中路,的凡组具合有,相并反且动在作这的两均个需方电向气相互反锁的 。单向运行电路中加设必要的联锁。 在电生动产 机实正际反中转,控往制往操要作求顺控序制的线不路同能,对有电“正动—机停进—行反正”控、制反电转路的与控“正制—。反—停”控制电路。 按再停按止 停按止钮按钮SBS3B,3K,M电1动失机电停释转放。,电动机停转。 (1)“正—停—反”控制电路 按停止按钮SB3,KM1失电释放,电动机停转。 由于是利用接触器(继电器)的常闭触点串接在对方线圈回路中而形成的相互制约的控制称为电气互锁。 将在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为互锁(联锁)。

异步电动机起动,调速,制动一体化设计方案

异步电动机起动,调速,制动一体化设计方案

异步电动机起动,调速,制动一体化设计方案注:本文将介绍如何设计一个异步电动机的起动、调速和制动一体化系统,将会涉及到电机的基本原理以及一些控制算法。

在不清楚一些专业术语的情况下,查看文末的专业术语解释。

一、设计目标异步电动机起动、调速、制动一体化(以下简称ATB)系统的设计目标是为了实现高效率、高性能、高安全性的电动机运行控制,同时提升运动性能的稳定性和可控性。

具体来说,该ATB系统需要满足以下要求:1.起动阶段,实现平稳起动,避免空载启动造成冲击负荷,同时保证整个起动过程的安全性和可控性。

2.调速阶段,可以实现电机的转速调节及运动状态的实时监测,并通过电控系统动态平衡地调整供电电压、频率、电流等参数,以满足各种运动需求。

3.制动阶段,实现平稳的制动操作,避免电机的超速滑转造成的危险情况或回转惯性超过极限造成电机反转损伤。

二、基础理论1.异步电动机的基本原理异步电动机是将三个交流电源线连接到电机的定子上,并通过电流在定子绕组中产生旋转磁场,进而驱动转子旋转的电机。

定子绕组产生的旋转磁场的频率称为同步转速,转子旋转的实际转速略低于同步转速,因此被称为异步电动机。

2.电机控制的基本原理在AC电机中,控制电机的变量主要有电压、频率、电流等。

因此可以通过控制这些变量来调节电机的转速和输出功率。

通过改变电压和频率来调整供电电源的电压和频率,改变电流来调整电动机的输出功率。

通过对电压、频率和电流等变量的实时监测和动态调整,可以实现丰富的运动控制。

3.电机起动的基本原理电机起动是指将电机从静止状态转变为运动状态的过程。

在电机起动前,电机的转子处于静止状态,因此需要通过适当的控制方法来保证起动时的稳定性和安全性。

一般来说,电机起动的控制方法包括:全电压启动、降压启动、直接柿突启动和变阻启动等。

4.电机制动的基本原理电机制动是指将电机从运动状态转变为静止状态的过程。

在制动前,电机的转子处于旋转状态,因此需要采用正确的制动方法,以平稳完成制动操作而避免电机因制动而受损。

三相交流异步电动机正反转的制动控制电路

三相交流异步电动机正反转的制动控制电路

三相交流异步电动机正反转的制动控制电路在工业自动化中,控制电路的设计与应用至关重要。

其中,三相交流异步电动机正反转的制动控制电路是一种经典的电路设计。

本文将从步骤层面阐述这一电路设计的原理和应用。

第一步:电路原理三相交流异步电动机正反转的制动控制电路由瞬时继电器K1、制动继电器K2、正转继电器K3和反转继电器K4等部件组成。

瞬时继电器K1接通后,正、反转开关控制单元的控制信号便能够通过高低电平切换的方式,来实现电机正转和反转的切换。

K2则是一个制动继电器,在断电时能够将电动机的制动丝编制动器拉动,实现快速制动。

而K3和K4则分别为电动机正转和反转继电器,分别控制电动机正反转的状态。

第二步:电路设计在实际的电路设计中,根据不同的控制要求,可以通过不同的控制电路来实现电机正反转的切换功能。

一种常见的控制方法是利用接触器来控制电源的接通与断开,再通过切换接触器的开关状态来实现电机正反转的切换。

同时,为了实现电机的快速制动,还应该在电路中加入制动继电器,以达到更快的制动效果。

第三步:电路应用在电路设计完成后,我们可以将其应用于各种机械设备中,如钳工机床、铣床、组合机床等。

通过控制电路的开关状态,可以实现电动机的正反转和快速制动等功能。

同时,我们还可以根据实际需要,增加电路的其他控制功能,比如,加入过流保护、过载保护、过压保护等功能,提高设备的安全稳定性。

总之,三相交流异步电动机正反转的制动控制电路是工业自动化中一个较为基础的电路设计,掌握其原理和应用对于掌握电路设计和应用技术具有重要意义。

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交流异步电动机制动的几种方式附原理案列工业变频2009-06-16 16:00:42 阅读4628 评论1 字号:大中小订阅一、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。

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。

三、能耗制动电机在正常运行中,为了迅速停车,在电机定子线圈中接入直流电源,在定子线圈中通入直流电流,形成磁场,转子由于惯性继续旋转切割磁场,而在转子中形成感应电势和电流,产生的转矩方向与电机的转速方向相反,产生制动作用,最终使电机停止。

于惯性继续旋转切割磁场,而在转子中形成感应电势和电流,产生的转矩方向与电机的转速方向相反,产生制动作用,最终使电机停止。

1.能耗制动的原理如果三相异步电动机定子绕组断开三相电源后,则电机内无磁通势。

从而电磁转矩=0,电动机在负载转矩作用下,自然停车,这是自然制动过程。

能耗制动的电路原理图如图5.22所示,三相异步电动机定子绕组切断三相交流电源后(1K 断开),同时,在定子绕组任意两相上接入直流电流( 也称直流励磁电流),即接通开关2K,从而在电机内形成一个不旋转的空间位置固定的磁通势,最大幅值为。

在三相交流电源切断后的瞬间,电动机转子由于机械惯性其转速不能突变,而继续维持原逆时针方向旋转。

此时,直流电流产生的空间固定不转的磁通势相对于旋转的转子是一个旋转磁通势;旋转方向为顺时针,转速大小为。

这种相对运动导致了转子绕组有感应电动势,并产生电流和电磁转矩,根据左手定则可知,的方向与磁通势相对于转子的旋转方向是一样的,但与转速的方向相反,电动机处于制动运行状态,电机转速迅速下降,直到转速时,磁通势与转子相对静止,=0, =0, , 减速过程结束,电动机将停转,实现了快速制动停车。

如果负载是反抗性负载,则电机转速将停车。

如果负载是位能性负载,则电机转速时必须立即用机械抱闸,将电机轴刹住停车。

图5.22 能耗制动接线图由于制动过程,转轴的机械能转换成电能消耗在转子回路的电阻上,因此,称为能耗制动。

2.能耗制动的机械特性三相异步电动机能耗制动的机械特性的推导类似于三相异步电动机固有机械特性的推导。

当异步电动机切断三相交流电源,接入直流电流时的等值电路如图5.23所示。

它是转子绕组相数、匝数、绕组系数及转子电路的频率都折合到定子边界的结果。

图5.23 能耗制动的等值电路图5.24 能耗制动的电流关系图中为能耗制动转差率。

当直流磁通势于转子之间相对转速(既转差)不变时,即,且的相对转子的转速即同步转速为,则转子绕组感应电动势的大小和频率为:图中为等值电流,它是通过三相异步电动机定子绕组接入直流电流换算得到的。

利用三相交流电流产生的旋转磁通势等效替代直流磁通势的办法,可推导出与的关系如下:当电动机定子绕组为ㄚ形接法时,有当电动机定子绕组为△形接法时,有根据等值电路画出能耗制动时各电流之间的关系图如图5.24 所示,则(5.25)忽略励磁电阻的铁损耗作用,则(5.26)对于转子功率因数角,有(5.27)将式(5.26)、(5.27)代入式(5.25),整理各得则(5.28)上式为能耗制动的机械特性表达式。

和电动机运行状态时的机械特性参数表达式推导方法一样,可导出能耗制动时的最大转矩及相应的转差率为(5.29)根据式(5.28)画出三相异步电动机能耗制动时的机械特性如图 5.25 所示,图中曲线图5.25 能耗制动的机械特性图5.26 能耗制动过程1为直流电流为,转子串入电阻时的特性;曲线2为直流电流为,转子串入电阻时的特性;曲线3为直流电流为( >),转子串入电阻时的特性;曲线4为电机运行的固有特性。

3.制动过程分析三相异步电动机工作于电动运行状态时,采用能耗制动停车,电动机的运行点如图5.26所示。

即。

改变直流电流的大小而改变制动转矩的大小,从而改变制动时间的大小。

4.直流电流的选择对于三相鼠笼式异步电动机取对于三相绕线式异步电动机取式中为异步电动机的空载电流,一般取。

能耗制动广泛应用于要求平稳准确停车的场合。

也可用于起重机一类带位能性负载的机械限制重物下放的速度,使重物保持匀速下降,只需改变直流电流的大小(调节电位器RP)或改变转子回路串电阻R值,则可达到目的。

5.3.2 反接制动三相异步电动机的反接制动分为定子电源反接的反接制动和倒拉反接制动两种1.定子电源反接的反接制动(1)反接制动原理三相绕线式异步电动机处于正常电动运行,当改变三相电源的相序时,如图5.27电路接线图中1K断开,2K闭合则改变了电源相序,电动机便进入了反接制动过程。

由于电源相序改变,圆形旋转磁场反向,而转子不可能立即改变转向,因而转子感应电动势反向,电流反向,则电磁转矩也反向,电动机处于制动运行状态,电动转速迅速下降,直到转速,电机将停转,从而实现了快速制动停车。

(2)机械特性电动机的固有特性如图5.28所示的曲线1。

当定子两相反接时,旋转磁场改变方向,则同步转速为,转差率,反接制动机械特性变为曲线2。

根据异步电动机等值电路中表示机械负载的附加电阻,则机械功率为即负载向电动机内输入机械功率。

而定子传递到转子的电磁功率为表明定子仍向电源吸收电功率,再由定子向转子传递电磁功率。

由于表明转子回路的铜损耗来自定子吸收电源的电功率和负载送入的机械功率,这个数值很大。

若不在转子回路串入较大的电阻器,转子铜损耗将无法消耗,将导致电机转子绕组过热而损坏,因此,电机转子回路必须串入大电阻R,此时,反接制动的机械特性为曲线3。

(3)制动过程分析三相绕线式异步电动机工作于电动状态时,开关1K 闭合2K 断开。

当电机定子电源反接时,开关1K 断开2K 闭合,同时转子回路串入大电阻,即3K 断开,电动机的运行点以,使得电动机快速停车。

如果电动机拖动较小的反抗性恒转矩负载或位能性恒转矩负载运行,并采用定子电源反接的反接制动停车,那么必须当电机转速时切断电源并停车,否则电动机将反向起动到点。

(4)反接制动电阻的计算根据新要求的最大制动转矩进行。

例 5.6 JZR51-8型绕线式异步电动机,=22kW, , V,A, 。

如果拖动额定负载运行时,采用反接制动停车,要求制动开始时最大制动转矩为,求转子每相串入的制动电阻值。

解:电动机额定转差率转子每相电阻制动后瞬间电动机转差率过制动开始点(=1.964, )的反接制动机械特性的临界转差率为固有机械特性的为转子串入反接制动电阻为定子电源反接的反接制动广泛用于要求迅速停车和需要反转的生产机械上,多用于三图5.27 定子电源反接的反接制动图5.28 反接制动的机械特性相绕线式异步电动机中。

对于三相鼠笼式异步电动机由于转子回路无法串电阻,则反接制动只能用于不频繁制动的场合。

2.倒拉反接制动这里仅对倒拉反接制动过程进行分析。

倒拉反接制动状态指三相绕线式异步电动机拖动位能性恒转矩负载时,在转子回路上串入较大电阻,使机械特性变为图5.29(b)所示的曲线2,电动机反转运行于第Ⅳ象限的B点。

曲线1为电动机的固有特性。

倒拉反接制动适用于位能性恒转矩负载。

例如,起重机将重物保持均匀速度下降时,使得位能性负载—重物倒过来拉着电动机反转。

如图5.29(a)所示电动机定子电源断开时(既1K断开2K闭和)。

工作运行于点,即转数,处于停车状态。

电动机按提升方向接通电源(既1K闭和,并在转子回路串入电阻,即2K断开)。

由于起动转矩负载转矩,电机被重物拖着反转,电机运行点由点加速到点,电磁转矩,电动机处于稳定的反接制动运行状态,且电机以的转速重物匀速下放。

(a)接线原理图(b)机械特性图5.29 倒拉反接制动4.直流电流的选择对于三相鼠笼式异步电动机取对于三相绕线式异步电动机取式中为异步电动机的空载电流,一般取。

能耗制动广泛应用于要求平稳准确停车的场合。

也可用于起重机一类带位能性负载的机械限制重物下放的速度,使重物保持匀速下降,只需改变直流电流的大小(调节电位器RP)或改变转子回路串电阻R值,则可达到目的。

5.3.3 回馈制动前面所述反接制动机械特性,如图5.28所示曲线2或曲线3。

当三相异步电机拖动位能性恒转矩负载,定子电源接成负相序时,电动机运行于第Ⅳ象限的点(称为回馈制动运行点),对应的电磁转矩,转速,且, 则称为反向回馈制动运行。

例如,起重机下放重物(如图5.30所示),电机利用回馈制动下放重物时,定子两相反接,这时同步转速由起动转矩为(图5.28的C点)。

由于转矩,则,电机将反向加速运行到点。

以的转速使重物匀速下放。

下放过程中,重物贮存的位能不断被电机定子绕组吸收,并转换成电能“回馈”到电网中。

为防止下降转速过快,转子串电阻值不宜太大。

图5.30 起重机下放重物的回馈制动同理,正向回馈制动运行是指电动机工作于第Ⅱ象限,且电机转速,转差率。

电动机输入的机械功率,电磁功率,电动机的输入功率。

即正向回馈制动过程中,转子送出的电磁功率, 除了定子绕组上的铜损耗外,其余的回馈给定子电源了。

例如下章叙述的变极或变频调速过程,则为正向回馈制动过程。

5.3.4 三相异步电动机的各种运行状态和直流电动机一样,三相异步电动机按其转矩与转速的方向的异同,可分为电动运行状态和制动运行状态。

各种运行状态如图5.31 所示。

1.电动运行状态当与同方向,机械特性及其稳定运行点在第Ⅰ、Ⅲ象限。

若电机运行于第Ⅰ象限,, , 称为正向电动状态,其稳定运行点、称为正向电动运行点;若电机运行于第Ⅲ象限,, , 称为反向电动状态,其稳定运行点、称为反向运行点。

在电动状态,电机通过定子向电网吸收电能,经过转子转换成机械能输出。

2.制动运行状态图5.31 三相异步电动机的各种运行状态当与反方向,机械特性及其稳定运行点在第Ⅱ、Ⅳ象限。

能耗制动、反接制动、倒拉反接制动和回馈制动点等各种制动运行过程和状态根据上述分析结果绘于图5.31中。

例5.7 某起重机吊钩由一台绕线式三相异步电动机拖动,电动机额定数据为:kW, , , , 。

电动机的负载转矩的情况是:提升重物,下放重物。

(1)提升重物,要求有低速、高速二档,且高速时转速为工作在固有特性上的转速,低速时转速,工作于转子回路串电阻的特性上。

求两档转速各为多少及转子回路应串入的电阻值。

(2)下放重物要求有低速、高速二档,且高速时转速为工作在负序电源的固有机械特性上的转速,低速时转速,仍然工作于转子回路串电阻的特性上。

求两档转速及转子应串入的电阻值。

说明电动机运行在哪种状态。

解:(1)根据题意画出该电动机运行时相应的机械特性,见下图所示。

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