§7三相异步电动机的制动

§7 三相异步电动机的制动

与直流电动机制动相同点:转矩、工作象限、能量转换

§7－1 回馈制动

一、 条件：0n n

n s ,n .n 0

00<-=> 二、 功率平衡关系：电动机发电运行

Pcus

P Fes

Pem

Pcur=P f P 1P M P0P2转差功率=Pem·s

(4-82)

输入有功功率

电磁功率机械功率

轴上输出功率

P0＝Pfv+Ps=风摩损耗＋杂散损耗（含各谐波损耗）

回馈

Er=Es

'··

Is

·Im ·Ir

'·＋

－

0S <

不计电动机本身损耗P0时，轴上输出的机械功率

0R s

s 1I 3P P '

r 2'r

M 2<-＝＝ (4-80)

电磁功率0s

R

I

3P 'r

2'r

em

<= （4－78） 制动时电机轴上机械能被转化为电能由转子侧传送到定子

侧。

Er=Es

'··Ir

'·Is

·Im

·Us ·jIrXr

·''

Ir ·'Rr/s '-Es

·IsRs ·jIsXs ·Φ

r m

·

φ

φs >90o >90o 0

s 0r 'r

'r 'r 'r

'r 2'r

2

'r

'r

r 90

90X I j s R

I E ,

0X

)s /R (s /R cos >φ⇒>φ+=<+=

φ•••

0cos I U 3P s s s 1<φ=

由转子侧送定子侧的功率最终回送电网。 三、 机械特性

()

]X X s R R [f 2S R pU 3T 2'r s 2'r s 'r

2s

em

++⎪

⎪⎭

⎫ ⎝⎛+π=

(4-93),S<0

n T

s 01

回馈制动

电动

n0

S<0

四、 回馈制动的产生 ·变极或变频调速时

n

T

s 01回馈制动

电动

n0

T L

f1或P＝1f2或P＝20

S<0

·下放位能负载

n T

s 0

1回馈制动

反向电动

n0T L

T L T

M

T L

T M

S<0

§7－2反接制动

转子实际旋转方向与定子磁场旋转方向相反：n 与n0方向相反。

转差率1n n

n s 0

0>-=。 0R s

s 1I 3P P '

r 2'r

M 2<-＝＝

0s

R

I

3P 'r

2'r

em >= 电动机输入功率为'

r 2'r

em 2R I 3P P =+－:

反接制动时，电动机即从轴上输入机械功率，

也从电网输入电功率，并全部消耗在转子绕组电阻中。 机械特性：

n T

s=0

反接制动电动

n0T L

n0'

快速停车

s=0s>1

电源刚反相序时，转子绕组中的感应电动势比起动时还大， 使用时应适当考虑限流措施。

对笼型电机，因转子回路无法串电阻，反接制动不能过于频繁。

n T s 01电动

n0反接

T L

T L

T

重载低速下放反接制动（绕线转子）

T N

S N S L1

s>1

§7－3能耗制动

将需制动的三相异步电动机断开交流电源后 立即在定子绕组中通入直流，建立一恒定磁场。

φ

n

f T

右

左能耗制动U

V W

I Z

I Z

30

o Fv Fw Fz

由4－27式，p

2I

k N 24p I k N 9.0F 1N 11N 11m π== ∴当直流电流Iz 流过V 、W 绕组时，

每相绕组所产生的磁通势相等，基波幅值为

p

2k N I 4F F Ns

s z w v π==，(I 2I z =）

合成磁通势的基波幅值为：

p

2k N I 43

30cos F 2F Ns

s z 0

v z π==

若将Fz 看成是有效值为Is 的三相交流电流所产生的， 由4－27、4－38式，有

p

2k N I 2423F Ns

s s 1π⨯

=

令z 1F F =,可得：z s I 3

2

I =

,即相当于由有效值为z I 32 的三相交流电流所产生的合成磁通势。 该磁通势与转子相对转速为(-n)，

磁通势的转速即同步转速为p

f

60n 0

=

能耗制动转差率定义为：0

n n

v -=

机械特性：

可推知能耗制动时异步电动机的机械特性为： 〖推导见参考文献1，P285～286〗