三相异步电动机能耗制动系统
三相异步电动机能耗制动的方法
三相异步电动机能耗制动的方法三相异步电动机能耗制动是一种常用的制动方法，它通过改变电动机的工作方式来实现制动效果。
在实际应用中，三相异步电动机能耗制动具有以下几种方法。
首先是电阻制动。
电阻制动是通过将外接电阻与电动机绕组连接，形成一个回路，使电动机产生额外的电阻，从而减小电动机的转速。
当电动机停止供电时，外接电阻会吸收电动机的旋转能量，使其转速逐渐减小，最终停止转动。
这种方法简单易行，成本较低，但能耗较大。
其次是逆变器制动。
逆变器制动是通过控制逆变器的输出频率和电压来实现制动效果。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，通过改变输出频率和电压，可以改变电动机的工作方式和转速。
在制动过程中，逆变器会逐渐降低输出频率和电压，使电动机的转速逐渐减小，最终停止转动。
这种方法能耗较小，但需要较复杂的控制系统。
再次是反接制动。
反接制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动效果。
在正常工作时，三相异步电动机是通过三相交流电源供电的，而在反接制动时，将两个相序反接，使电动机的旋转方向发生改变，从而实现制动效果。
这种方法简单易行，成本较低，但对电动机的损伤较大。
最后是短路制动。
短路制动是通过将电动机的两个绕组短路连接来实现制动效果。
当短路连接后，电动机会产生额外的电流，并形成一个磁场，从而产生制动力矩，使电动机的转速逐渐减小，最终停止转动。
这种方法能耗较小，但对电动机的损伤较大。
综上所述，三相异步电动机能耗制动有多种方法可选择，每种方法都有其优缺点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法来实现制动效果，并在能耗和设备损伤之间做出权衡。
同时，随着科技的发展和技术的进步，三相异步电动机能耗制动方法也在不断创新和改进，以提高能耗效率和减小设备损伤。
6.1.3-三相异步电动机能耗制动原理及控制电路的识读.
《机床电气控制系统运行与维护》
在如图6-19所示线路中，KM2的主触点分两组使用：其中一对用 在变压器的输入端，另两对用在变压器的输出端，这样就使得整流 变压器的原边（交流侧）与副边（直流侧）同时切换，有利于提高 触点的使用寿命。
《机床电气控制系统运行与维护》
小 结：
能耗制动时产生的制动力矩大小，与通入定子绕组中的直流电流大 小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关。电流越大，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。
《机床电气控制系统运行与维护》
2.全波整流
用四只整流二极管构成桥式整流电路，有分立元件的，也有集成元件的。 这种整流电路输出的脉动电压较之半波整流平稳。 由于能耗制动并不要求恒稳电压，所以不需要设置滤波电路和稳压电路。
3.直流电源的选择
能耗制动中，通入电动机的直流电流不能太大，过大会烧坏定子绕组。 因此，能耗制动直流电源的选择有一定的要求
《机床电气控制系统运行与维护》
线路特点：
（1）该电路通过整流变压器TC和桥式全波整流器提供直流电源给电 动机绕组，而整流变压器和可调电阻用来调节直流电流，从而调节制 动强度。 （2）KM2的主触点分两组使用：其中一对用在变压器的输入端，另 两对用在变压器的输出端，这样就使得整流变压器的原边（交流侧） 与副边（直流侧）同时切换，有利于提高触点的使用寿命。
《机床电气控制系统运行与维护》
（四）无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路
1. 电路构成
图6-15 无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制电路
《机床电气控制系统运行与维护》
2. 电路工作原理
先合上电源开关QS 正向启动运行：
反转启动运行：
三相异步电动机能耗制动系统
《电机与拖动》课程设计三相异步电动机能耗制动系统System of three phase asynchronous motor energy consumption braking学生姓名刘庆_学生学号20120501157学院名称信电工程学院专业名称电气工程及其自动化指导老师韩成春2015 年1月22日摘要本文介绍了基于三相异步电动机的制动方法——能耗制动。
正常运行的电动机，切断电动机定子侧的三相交流电源，并将电动机的定子绕组任意两相出线端接到直流电源上，则直流电源将在定子内形成固定磁场，转子靠惯性旋转并切割此固定磁场，在转子绕组中产生感应电动势并形成感应电流，此电流与固定磁场相互作用，便产生电磁转矩，这个电磁转矩与转子转动方向相反，达到制动状态。
转子动能消耗在转子电阻内，这个过程就是能耗制动。
关键词三相异步电动机；能耗制动；直流电源；制动转矩；定子绕组目录1、绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究意义 (1)1.3 课程设计的目的和任务 (1)2、三相异步电动机的结构和工作原理 (2)2.1三相异步电动机的结构 (2)2.2三相异步电动机的工作原理 (2)2.2.2 转差率 (3)3、三相异步电动机的能耗制动 (4)3.1三相异步电动机能耗制动的原理 (4)3.2三相异步电动机能耗制动电路 (4)3.3 能耗制动过程分析 (6)4、三相异步电动机的选取和制动参数的计算 (7)4.1三相异步电动机的型号 (7)4.3计算直流电压、电流以及串入电路的电阻值 (8)4.4制动时间的确定 (9)结论 (10)心得 (11)参考文献 (12)附录 (13)附录1 (13)附录2 (14)致谢 (15)1、绪论1.1 课题研究背景异步电动机主要用作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备和家用电器提供动力。
例如机床、中小型轧钢设备、风机、水泵、轻工机械、冶金和矿山机械等，大都采用三相异步电动机拖动；电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器等家用电器中则广泛使用单相异步电动机。
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。
三相异步电动机能耗制动控制线路
02
电路设计
主电路设计
电源接入
主电路电源为三相交流电源，通过断路器、接触器和热继电 器等设备接入电源。
电动机接线
三相异步电动机的三个绕组通过六个出线端接至主电路，三 个绕组的首端接至电源的三个相线，尾端接至接触器的三个 主触头，实现电机的启动和运行。
在实验过程中，由于实验条件所 限，仅采用了简单的模拟负载进 行测试，未来可以考虑更加接近 实际情况的复杂负载进行实验验 证。
控制线路在实际应用中的前景
由于三相异步电动机能耗制动控制线 路具有较高的控制精度和稳定性，可 广泛应用于各种需要精确速度和位置 控制的工业生产机械中，例如机床、
印刷机、装配线等。
详细描述：控制变压器是一种用于调节电压的电器元件，它将输入的高电压或低 电压调节到合适的电压值，以满足电器设备的需求。
04
控制系统实现
硬件系统搭建
控制器选择
采用单片机或PLC作为主控制 器，根据实际需求选择合适的
硬件设备。
硬件电路设计
设计电源电路、输入输出电路、 AD/DA转换电路等，以满足系统 控制要求。
在节能减排方面，该控制线路也有着 广泛的应用前景，例如在风力发电、 水力发电等能源转换领域中，可以通 过精确控制电动机的能耗制动实现能
量的高效回收和利用。
在智能制造领域，该控制线路可以与 工业物联网、工业大数据等先进技术 相结合，实现生产过程的自动化、信 息化和智能化，提高生产效率和产品
质量。
THANKS
三相异步电动机能耗制动 控制线路
三相异步电动机的能耗制动
三相异步电动机的能耗制动
所谓能耗制动就是将正常运行的电动机的定子绕组的三相交流电源切断，同时给定子绕组的任意两相通入直流电，此时定子中的旋转磁场消失，由直流电产生了恒定磁场。
由于转子在惯性作用下继续转动，转子导体切割恒定磁场，产生转子感应电动势，从而产生感应电流;同时，转子中的感应电流又与磁场相互作用，产生与转速方向相反的电磁转矩，即制动转矩。
因此，转子转速迅速下降，当转速下降至零时，转子中的感应电动势和感应电流均为零，制动过程结束。
制动期间，转子的动能转变为电能消耗在转子回路的电阻上，所以称这种制动为能耗制动。
设电动机原来工作在固有机械特性曲线上的A点，制动瞬间，因转速不能突变，工作点由A点过渡到能耗制动机械特性曲线上(曲线1)的B点，在制动转矩的作用下，电动机开始减速，工作点沿曲线1变化，直到原点(n=0，T=0)，制动结束。
若电动机负载为位能性负载，则当电动机转速为零时，就要实现停车，必须立即采用机械制动的方法将电动机轴刹住，否则电动机将在位能性负载的作用下反转，机械特性曲线将进入第IV象限。
为了限制制动电流，在转子回路中串入了制动电阻RB，制动电阻的选择要适当，不能太大，否则制动效果不好，也不能太小，否则制动电流又太小，影响电动机的可靠性。
能耗制动广泛应用于要求平稳准确停车的场合，也应用于起重机一类位能性负载的机械上，用来限制重物的下降速度，以使重物稳定下放。
设计三相异步电动机的能耗制动控制系统
设计三相异步电动机的能耗制动控制系统
三相异步电动机的能耗制动控制系统是利用MEMS材料开发出来的一种新型阀门控制系统，其采用了先进的可编程智能控制方式，能够更精确、更快速地控制电动机的功率消耗。
该系统可以有效地控制电动机的功率，并可以根据实际的应用需要，自适应地进行各种参数调节，从而节能降耗。
该系统包含三大部分组成：传感器、PID控制器、MEMS阀门。
传感器主要用来检测控制电动机内部设置的参数，如功率和电压，并可根据实际应用需要进行相应的控制参数调节；PID控制器使用闭环的PID协议，可以加以调节控制电动机的功率，并且可以根据用户需求设定最佳的PID参数来实现最佳的控制效果；MEMS阀门将根据PID控制器调节后的参数，调节控制电动机的功率。
另外，MEMS阀门也可以用来模拟控制不同种类电动机的扭矩，以达到节能和减少噪声的目的。
三相异步电动机能耗制动控制系统是一种综合技术，其把传感器、PID控制器和MEMS 阀门有机结合起来，完成对电动机的控制，达到节能的目的。
此外，由于这种系统是一种可编程的系统，根据实际应用情况可以灵活调节参数，使电动机达到最佳的能耗性能。
因此，它在电动机能耗控制领域具有重要的意义和价值。
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。
简述三相异步电动机能耗制动的原理
简述三相异步电动机能耗制动的原理
三相异步电动机能耗制动是一种常见的电动机制动方式，其原理基于电动机的反电动势和电磁感应现象。
在正常运行时，三相异步电动机通过供电系统提供的电源电压和频率驱动转子旋转。
当需要制动时，通常通过切断电源来停止电机的供电，但这样会导致电机突然停止，可能会对机械设备和电动机本身造成损坏。
为了解决这个问题，使用能耗制动可以将电机的动能转化为电能消耗。
当电机停止供电后，由于转子的旋转惯性，会产生一个反向电动势。
这个反向电动势会导致电流在电机内流动，从而产生电阻力矩，使电机逐渐减速并停止旋转。
具体来说，三相异步电动机在能耗制动时，通常将两个相线短接在一起，而第三个相线则通过一个制动电阻连接到电网上。
这样，当电机停止供电后，旋转的转子会产生一个反向电动势，这个电动势会引起电流在两个短接的相线之间流动。
由于制动电阻的存在，电机产生的电流会通过电阻消耗电能，并逐渐减速直至停止。
需要注意的是，能耗制动时会产生大量的热量，所以需要使用能承受高温的制动电阻，并同时配备适当的散热措施以防止过热。
总之，三相异步电动机能耗制动的原理是利用电机的反电动势和电磁感应现象，将电机的动能转化为电能消耗，通过短接两个相线和连接制动电阻的方式来实现电机的减速和停止。
这种制动方式可以避免电机突然停止带来的损坏，并减少对机械设备的冲击。
三相异步电动机能耗制动原理
三相异步电动机能耗制动原理
三相异步电动机的能耗制动原理是通过将电动机的转子绕组接入电网，利用电网的能量来制动电动机。
具体原理如下：
1. 异步电动机在运行时，由于电动机的输出功率大于负载的需求功率，电动机会将多余的功率转化为机械能，从而实现驱动负载。
而在能耗制动下，电动机需要将多余的功率转化为电能，通过电网耗散掉。
2. 当电动机进行能耗制动时，将电动机的转子绕组与电网相连。
根据转子绕组的连接方式，能耗制动可分为串联能耗制动和并联能耗制动两种方式。
a. 串联能耗制动方式：将转子绕组串联到电网上，使得电动
机的转子与电网同频运行。
由于电动机的转速略低于同步速度，电机输出的是负功率，将功率传送到电网中。
b. 并联能耗制动方式：将转子绕组并联在电网上，使得电动
机的转子电流与电网电流相位相差180度。
这样电动机的转子失去了能源引起的转动力矩，使其自动停转，电能通过转子绕组流向电网。
3. 通过连续地将多余的能量传送到电网中，电动机的转动速度逐渐减小，直至停止转动。
这样就实现了对电动机的耗散制动。
值得注意的是，能耗制动产生的电能需要通过电网耗散掉，因此在实际应用中需要考虑电网的负载能力和电动机的安全性能。
项目14三相异步电动机能耗制动控制电路的设计
控制电路应采用适当的控制元件 和逻辑控制器，以满足控制要求
并提高控制精度。
控制电路应具备安全保护功能， 如急停控制和安全门控制等，以
确保操作人员和设备的安全。
保护电路设计
保护电路用于监测和控制主电路和控制电路的工作状态，以确保电路的正 常运行。
保护电路应具备过流保护、过压保护、欠压保护和过热保护等功能，以防 止电路故障对电动机造成损坏。
算法程序
人机交互程序
处理实时事件，如定时 器中断、外部事件中断
等。
实现控制算法，如PID控 制、模糊控制等。
实现用户界面，方便用 户进行参数设置和状态
监控。
控制系统的调试与测试
硬件调试
检查硬件电路的连接是否正确 ，确保电源、输入输出等电路
正常工作。
软件调试
通过调试工具对软件程序进行 调试，确保程序逻辑正确、运 行稳定。
详细描述
在选择接触器时，需要考虑其电流、电压、机械寿命等参数，以确保其能够满 足系统需求。同时，还需要根据接触器的参数来计算控制电路中的其他元件参 数。
断路器的选择与计算
总结词
断路器是控制电路中的保护元件，其选 择与计算需要考虑到系统的安全性和可 靠性。
VS
详细描述
在选择断路器时，需要考虑其短路电流、 分断能力等参数，以确保其能够有效地保 护控制电路。同时，还需要根据断路器的 参数来确定其他元件的参，推动该技术的实际 应用和产业化发展。
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项目14三相异步电动机能耗制动 控制电路的设计
目录
• 项目背景与目标 • 能耗制动原理 • 控制电路设计 • 电路元件选择与计算 • 控制系统实现 • 结论与展望
设计三相异步电动机的能耗制动控制系统.
淮阴工学院课程设计说明书作者: 成志超学号：1121106105 学院: 机械工程学院专业: 机械电子专业题目: 三相异步电动机能耗制动系统设计指导者：高荣殷永华目录1 绪论 (1)2 三相异步电动机的结构和工作原理 (2)2.1 三相异步电动机的结构 (2)2.2三相异步电动机的工作原理 (2)2.3 三相异步电动机制动方式 (3)3 三相异步电动机的能耗制动方式 (6)3.1 能耗制动的原理 (6)3.2 能耗制动的设计 (6)3.3 能耗制动的分析 (7)结论 (10)心得 (11)参考文献 (12)1 绪论三相异步电机转子结构有笼型和绕线式两种。
定子由定子铁芯，定子绕组和机座三部分构成。
定子铁芯的作用作为电机磁路的一部分和嵌放定子绕组。
铁芯一般采用导磁性良好，比损耗小的0.5mm厚的低硅钢片叠成。
定子绕组是电机的电路，其作用是感应电动势，流过电流。
定子绕组在槽内部分与铁芯间绝缘。
转子由铁芯，转子绕组和转轴构成。
转子铁芯是电机磁路的一部分，一般由0.5mm硅钢片冲制后叠压而成。
转轴起支撑转子铁芯和输出机械转矩的作用。
转子绕组有笼型和绕线式。
本次设计主要用到笼型，重点介绍下笼型。
在转子铁芯均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁芯两端放置两个端环，分别把所有伸出槽外部分与端环连接起来。
如果去掉铁芯剩下的绕组就像一个松鼠笼子。
三相异步电机之所以得到广泛应用，主要由于它结构简单，运行可靠，制造容易，价格低廉，兼顾耐用，而且有较高的效率和相当好的的工作特性。
但是尚不能较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收之后的无功功率。
在交流电力拖动系统中, 异步电动机既可运行于电动状态, 又可运行于电磁制动状态, 随生产机械的不同要求而定。
三相异步电动机的能耗制动, 是通过将运行在电动状态的异步电机的定子脱离交流电源时, 立即在定子两相绕组通入直流励磁电流的方法, 使定子产生静止磁场的。
当转子由于惯性仍在旋转时, 其导体切割此磁场便感应电流并产生与转子转向相反的电磁制动转矩而实现制动。
简述三相异步电机能耗制动原理
简述三相异步电机能耗制动原理
三相异步电机是一种常见的电动机，其工作原理是利用电磁感应产生的转矩来驱动机械运动。
在实际应用中，为了使电机停止运转或减速，需要采用制动措施。
其中，能耗制动是一种常见的制动方式，其原理是利用电机本身的电能将机械能转化为热能，从而实现制动。
能耗制动的基本原理是将电机接入一个电阻器，通过调节电阻器的阻值来控制电机的制动力度。
当电机停止运转时，电阻器将电机的旋转惯量转化为电能，使电机的转速逐渐降低，直至停止。
在制动过程中，电机的电能被转化为热能散发出去，因此能耗制动也被称为电阻制动或电热制动。
能耗制动的优点是制动力度可调，制动过程平稳，不会产生冲击和振动，同时还能将电机的旋转惯量转化为电能回收利用，节约能源。
但是，能耗制动也存在一些缺点，如制动过程中会产生大量的热量，需要散热设备进行散热，同时还会对电机的绝缘性能产生影响，降低电机的寿命。
在实际应用中，能耗制动常用于轻载、短时间制动的场合，如电梯、卷帘门等。
对于重载、长时间制动的场合，通常采用机械制动或液压制动等方式。
三相异步电机能耗制动是一种常见的制动方式，其原理是利用电机
本身的电能将机械能转化为热能，从而实现制动。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的制动方式，以确保电机的安全运行。
三相异步电动机的能耗制动
能耗制动的应用 多用于直流和交流电机车的停车制动。
2 能耗制动
2.2 能耗制动的机械特性
n
TL
TL
nT 制动运行
n T
电动运行
能耗制动特性
n1
c
B 风机型负载
转速n为0时，制 动转矩T也为0
oA
电动特性 T
过程说明
电动机在B点稳定电动运
行时，切断定子三相交流电源， 1
通入直流电。
机械特性转到制动特性的C
《电机拖动与控制》课程
三相异步电动机的能耗制动
2 能耗制动
2.1 能耗制动涵义、特点及其应用
能耗制动的涵义
将运行着的异步电动机的定子绕组从三相交流电源上断开后， 立即接到直流电源上，转子的惯性动能转变为电能消耗在转 子回路中，转速迅速减小，因此称为能耗制动
能耗制动的特点
能耗制动的制动转矩随转速降低而减小，制动过程比较平稳； 需要专门的直流电源或整流装置； 转速为零后要及时切断直流电源，以免定子绕组发热。
点，制动转矩和负载转矩一起
2
使得电动机减速，制动力也随
着转速n的降低而减小。
当转速接近零时，制动转 矩也变为零，实现平稳停车。
3
即可将直流电源切断，制动结
束。
2 能耗制动
2.3 能耗制动时制动力是怎样产生的？ 定子
F
n
转
F
向
转
子
定子稳恒磁场
将正在运转的交流电动机 的三相定子交流电源切断
通直流电源产生稳恒磁场 N-SFra bibliotekQS FU
KM2
1
2
切交流
将正在运转电动机的三 相交流电源切断。
KM1
6.1.3 三相异步电动机能耗制动原理及控制电路的识读.
《机床电气控制系统运行与维护》
④ 单相桥式整流变压器副边绕组电压和电流的有效值分别为
U2=UL/0.9 I2=IL/0.9
变压器计算容量为 S=U2I2 如果制动不频繁，可取变压器实际容量为 S'=（1/3-1/4）S
⑤ 可调电阻R≈2W，功率PR = IL2R，实际选用时，电阻功率也可小些。 ⑥ 整流二极管的额定电压、反向击穿电压和功率等参数要与现场条件吻合。
《机床电气控制系统运行与维护》
在如图6-19所示线路中，KM2的主触点分两组使用：其中一对用 在变压器的输入端，另两对用在变压器的输出端，这样就使得整流 变压器的原边（交流侧）与副边（直流侧）同时切换，有利于提高 触点的使用寿命。
《机床电气控制系统运行与维护》
小 结：
能耗制动时产生的制动力矩大小，与通入定子绕组中的直流电流大 小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关。电流越大，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。
从电动机的机械特性图中可以看出，当电动机的转速下降为 零时，制动转矩也将为零，所以能耗制动能使电动机准确停车。
《机床电气控制系统运行与维护》
（二）直流电源
在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接从三相 电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流。
1.半波整流
半波整流能耗制动一般选用一个整流二极管串接在电动机定子绕组 其中一相电源电路中，利用晶体二极管的单向导通特性，把380V的交流 电压整流为脉动的直流电压。
能耗制动的优点是制动平稳、准确，对机械传动装置的冲击小，而 且能量消耗少；缺点是需要附加直流电源，设备成本较高，制动力较 弱，特别在低速时制动力矩小。
《机床电气控制系统运行与维护》
三相异步电动机能耗制动控制
Abstract
Under normal circumstances, if special processing is not performed, when the power of the three-phase asynchronous motor is turned off, theoretically, it cannot stop the motion immediately. This is due to the inertia in the rotation process, based on the viewpoint of the mechanical process. Phenomenon must not occur. For example, in various types of machine tools such as boring, illing, drilling, etc., regardless of precision positioning or production efficiency, the motor needs to be able to stop relatively instantaneously, which needs to be introduced for specific situations. Corresponding braking devices or braking methods, in general, the so-called braking methods can be summarized into two categories: electrical and mechanical braking, introducing a certain torque opposite to the original motor steering, to prevent the motor from continuing to operate, This method is called electric mode braking; then there is the introduction of the relevant mechanical device to cause the motor to produce braking effect, which is called mechanical braking. This paper mainly focuses on the energy-saving braking to force the three-phase asynchronous motor to brake. A series of researches on the working principle of the three-phase asynchronous motor are introduced in the paper. The energy consumption braking control system is designed and implemented in the experimental platform. The three-phase asynchronous motor is quickly shut down.
三相异步电动机能耗制动的原理
三相异步电动机能耗制动的原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠三相异步电动机能耗制动的原理。
你说这电动机啊，就像个勤劳的小毛驴，一直在那转啊转，给咱干各种活儿。
那啥是能耗制动呢？咱可以这么想，电动机就好比一辆正在飞驰的汽车，突然你想让它快速停下来，咋办呢？那就是给它来点阻力，让它赶紧刹住车。
这能耗制动啊，就类似这个道理。
当电动机要停下来的时候，咱就给它通上直流电。
这直流电一进去，就像给电动机的轮子上卡了个大木块，让它转不动啦。
然后呢，电动机就把它的动能转化成热能消耗掉了，这不就是能耗制动嘛。
你想想看，要是没有这个能耗制动，电动机可不得一直转下去啊，那多吓人！就像那失控的马车，不知道会闯出啥祸来。
有了能耗制动，咱就能让电动机乖乖听话，说停就停。
这就好比咱跑步，跑着跑着要停下，也得有个阻力让咱慢慢减速不是？能耗制动就是给电动机提供了这么个阻力。
它能让电动机快速、平稳地停下来，不造成啥乱子。
而且啊，这能耗制动还有很多好处呢。
它操作简单，效果还特别好。
就像你有个特别听话的小助手，你让它干啥它就干啥。
咱再换个例子，电动机就像个调皮的小孩子，一直在那疯跑，能耗制动就是能把这个调皮孩子拉住的那只手，让他别乱跑，乖乖待在原地。
这多好啊，让咱的工作啊、生活啊都能更有序。
咱生活中很多地方都用到了三相异步电动机能耗制动呢。
比如那些大型的机器设备，要是没有能耗制动，那可不得了，说不定会出啥大事故。
所以说啊，这三相异步电动机能耗制动可真是个了不起的东西。
它虽然看起来不显眼，但在关键时刻能发挥大作用。
咱可别小瞧了它，它可是保障咱各种设备正常运行的大功臣呢！它让电动机变得更可控，让我们的生活和工作更加安全、高效。
这难道不是很神奇、很厉害吗？。
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《电机与拖动》课程设计三相异步电动机能耗制动系统System of three phase asynchronous motor energy consumption braking学生姓名刘庆_学生学号20120501157学院名称信电工程学院专业名称电气工程及其自动化指导老师韩成春2015 年1月22日摘要本文介绍了基于三相异步电动机的制动方法——能耗制动。
正常运行的电动机，切断电动机定子侧的三相交流电源，并将电动机的定子绕组任意两相出线端接到直流电源上，则直流电源将在定子内形成固定磁场，转子靠惯性旋转并切割此固定磁场，在转子绕组中产生感应电动势并形成感应电流，此电流与固定磁场相互作用，便产生电磁转矩，这个电磁转矩与转子转动方向相反，达到制动状态。
转子动能消耗在转子电阻内，这个过程就是能耗制动。
关键词三相异步电动机；能耗制动；直流电源；制动转矩；定子绕组目录1、绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究意义 (1)1.3 课程设计的目的和任务 (1)2、三相异步电动机的结构和工作原理 (2)2.1三相异步电动机的结构 (2)2.2三相异步电动机的工作原理 (2)2.2.2 转差率 (3)3、三相异步电动机的能耗制动 (4)3.1三相异步电动机能耗制动的原理 (4)3.2三相异步电动机能耗制动电路 (4)3.3 能耗制动过程分析 (6)4、三相异步电动机的选取和制动参数的计算 (7)4.1三相异步电动机的型号 (7)4.3计算直流电压、电流以及串入电路的电阻值 (8)4.4制动时间的确定 (9)结论 (10)心得 (11)参考文献 (12)附录 (13)附录1 (13)附录2 (14)致谢 (15)1、绪论1.1 课题研究背景异步电动机主要用作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是国民经济各行业和人们日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备和家用电器提供动力。
例如机床、中小型轧钢设备、风机、水泵、轻工机械、冶金和矿山机械等，大都采用三相异步电动机拖动；电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器等家用电器中则广泛使用单相异步电动机。
异步电动机也可作为发电动机，用于风力发电厂和小型水电站等。
三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。
它主要由定子和转子构成，定子是静止不动的部分，转子是旋转部分，在定子与转子之间有一定的气隙。
对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩。
三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格便宜、过载能力强及使用、安装、维护方便等优点，被广泛应用于各个领域。
1.2 课题研究意义正是因为三相异步电动机的大量使用，一旦发生故障将造成生产和生活的巨大损失，所以三相异步电动机的的控制就显得极为重要。
其中电动机的制动方面自然而然的就成为人们研究的热门课题。
三相异步电动机的制动方法有很多种，本文将重点分析三相异步电动机的能耗制动方式。
1.3 课程设计的目的和任务（1）掌握电机相关的基础知识（2）学会将理论知识转化为实际操作的能力（3）掌握三相异步电动机能耗制动的的工作原理及方法（4）设计出能够应用与实际的电动机能耗制动的系统2、三相异步电动机的结构和工作原理2.1三相异步电动机的结构定子由铁心、绕组与机座三部分组成。
转子由铁心与绕组组成，转子绕组有鼠笼式和线绕式。
鼠笼式转子是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成；线绕式转子绕组与定子绕组一样，由线圈组成绕组放入转子铁心槽里。
鼠笼式与线绕式两种电动机虽然结构不一样，但工作原理是一样的。
图2-1鼠笼式三相异步电动机图2-2 绕线式三相异步电动机2.2三相异步电动机的工作原理2.2.1旋转磁场定子三相绕组通入三相交流电即可产生旋转磁场。
当三相电流不断地随时间变化时，所建立的合成磁场也不断地在空间旋转，如下图所示。
旋转磁场的旋转方向与三相电流的相序一致，任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。
图2-3 三相异步电动机旋转磁场若定子每相绕组由P个线圈串联，绕组的始端之间互差360°/P，将形成P 对磁极的旋转磁场。
旋转磁场的转速（同步转速）可用下式表示：60 =fnp式(2.1)定子旋转磁场旋转切割转子绕组，转子绕组产生感应电动势，其方向由“右手螺旋定则”确定。
由于转子绕组自身闭合，便有电流流过，并假定电流方向与电动势方向相同，如下图：图2-4 转子绕组的旋转方向转子绕组感应电流在定子旋转磁场作用下，产生电磁力，其方向由“左手螺旋定则”判断。
该力对转轴形成转矩(称电磁转矩)，并可见，它的方向与定子旋转磁场(即电流相序)一致，于是，电动机在电磁转矩的驱动下，顺着旋转磁场的方向旋转，且一定有转子转速。
有转速差是异步电动机旋转的必要条件，异步的名称也由此而来。
电动机长期稳定运行时，电磁转矩T 和机械负载转矩T2相等，即T=T2。
由此可知，三相异步电动机的工作原理可以简述为：定子三相电压1U 产生定子三相电流1I ，三相电流通过定子三相绕组产生旋转磁场Φ，由于转子与旋转磁场存在着相对运动，在转子绕组中产生了感应电动势2E 。
由于转绕组是闭合的，因而产生了感应电流2I ，2I 与旋转磁场相互作用产生了电磁转矩T ，从而使转子拖动生产机械以转速n 运转。
/wiki/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E4%BA%A4%E6%B5%81%E5%BC%82%E6%AD%A5%E7%94%B5%E5%8A%A8%E6%9C%BA2.2.2 转差率旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
描述转子转速与旋转磁场转速相差的程度。
用符号s 表示，转差率的计算公式为：00-s=N n n n 式(2.2) 在正常运行范围内，异步电动机的转差率很小，仅在0．01--0．06之间。
3、三相异步电动机的能耗制动三相电动机在切断电源后，由于惯性，总要经过一段时间才能完全停止。
有时候，要求电机在断电后能迅速而又准确的停止运转，这就需要对电动机进行制动。
制动方法大致可分机械制动和电气制动两类。
常用的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器两种。
电气制方法有反接制动、能耗制动、回馈制动和电容制动等。
能耗制动具有制动准确可靠、能耗少、制动转矩平滑、对电网及机械设备冲击小等优点，在各个领域有着广泛的应用。
能耗制动消耗的能量较少，制动所需电流小。
能耗制动的效果与通入定子绕组的电流的大小和电动机的转速有关，在转速一定时，直流电流越大，制动效果越好，所以能耗制动适合一些电动机容量较大的环境，要求制动平稳的场合。
不足的地方是，在电机低速时制动力矩也随之减小，制动效果并不理想。
3.1三相异步电动机能耗制动的原理能耗制动方法是将正常运行的电动机，切断电动机定子侧的三相交流电源，并将电动机的定子绕组任意两相出线端接到直流电源上，则直流电源将在定子内形成固定磁场，转子靠惯性旋转并切割此固定磁场，在转子绕组中产生感应电动势并形成感应电流，此电流与固定磁场相互作用，便产生电磁转矩，这个电磁转矩与转子转动方向相反，达到制动状态。
转子动能消耗在转子电阻内，这个过程就是能耗制动。
3.2三相异步电动机能耗制动电路(a)能耗制动主电路部分(b)能耗制动控制电路部分图3-1 能耗制动电路原理图图3-2 能耗制动电路实物图图3.1（a）为能耗制动的控制电路。
图中，KM1为单向运行接触器，KM2为能耗制动接触器，TC为整流变压器，VC为桥式整流电路，R为能耗制动滑动变阻器。
图3.1（b）为单向运行能耗制动控制电路。
电动机启动时，合上电源开关SQ，按下启动按钮SB2,接触器KM1的线圈得电吸合，KM1的主触点闭合，电动机启动运转。
3.3 能耗制动过程分析停车时，按下停止按钮SB1，接触器KM1的线圈失电释放，接触器KM2和时间继电器KT的线圈得电吸合，KM2的主触点闭合，电动机定子绕组通入全波整流脉动直流电进入能耗制动状态。
当转子的惯性转速接近于零时，KT的动断触点延时断开，接触器KM2的线圈失电释放，KM2的主触点断开全波整流脉动直流电源，电动机能耗制动结束。
图中KT的瞬时常开触点的作用是为了防止发生时间继电器线圈断线或者机械卡住故障时，电动机在按下停止按钮SB1后仍能够迅速制动，两相的定子绕组不至于长期接入能耗制动的直流电源。
所以，在KT发生故障后，该电路具有手动控制能耗制动的能力，即只要停止按钮处于按下状态，电动机就能够实现能耗制动。
能耗制动的制动效果与定子直流电流I的大小有关。
I大，产生的恒定磁场Φ大，制动转矩T大，制动快，I的大小可以通过调节滑动变阻器R来实现。
能耗制动时的特性曲线如图所示：图3-3 能耗制动时的机械特性4、三相异步电动机的选取和制动参数的计算4.1三相异步电动机的型号本次课程设计选用一台Y2-160M-4笼型7.5kW 的三相异步电动机。
电动机的各项参数见表2-1：4.2制动参数的计算能耗制动时，所需的直流电流和直流电压可按照下列式子进行计算： 直流电压的计算为：15=C U IR 式(4.1)直流电流的计算为：=(3.5~4)o I I 式(4.2)笼型电动机为：15=(3.5~4)o C U I R 式(4.3)绕线型电动机为：15=(2~3)o C U I R 式(4.4)式中o I ——电动机的空载电流（A ）； NI ——电动机额定电流（A ）；U 、I ——分别为直流电压（V ）和直流电流(A)；15CR ——接入直流电源的定子绕组在15C 时电阻值（Ω）。
空载电流可以通过实验测得也可以下列关系估算得到，空载电流与额定电流之比有如下关系：2极：20%-30% 4极：30%-45% 6极：35%-50% 8极：35%-60% 磁极对数的计算公式：60=Nf p n 式(4.5) 式中 p ——磁极的对数。
定子绕组的电阻值既可以在实验室用万用表测量出来也可近似用一下公式求出：00(-)=N N n n S n 式(4.6) 11=0.953N N NS U R I 式(4.7)利用已知电机相关参数计算得到结果后，调节滑动变阻器的电阻来达到改变电路中的电流和电压值，以便达到合理的制动效果。
4.3计算直流电压、电流以及串入电路的电阻值磁极对数：式(4.8)所以磁极为6极。
空载电流：式(4.9)制动时直流电流：式(4.10)额定转差率：式(4.11)定子侧电阻：式(4.12)制动时的直流电压：U=IR=225.8V 式(4.13)因为整流变压器一次侧的电压为380V ，整流电路输出的电压平均值为：式(4.14)由于制动时的直流电流为I=151.2A ，所以电路中的总电阻为：式(4.15)串入直流电路中的电阻为：式(4.16)所以将滑动变阻器的电阻值调到1.49 便可以满足能耗制动的要求。