【正文】 性曲線 1的 a點上。定子繞組改接直流電源后，因電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速反向，因而能耗制動時機械特性位于第二象限，如曲線 2。電動機運行點也移至 b點，并從 b點順曲線 2減速到 O點。 圖 能耗制動機械特性圖 1— 固有機械特性 2— 能耗制動機械特性 三相異步電動機的制動 對于采用能耗制動的異步電動機，既要求有較大的制動轉(zhuǎn)矩，又要求定、轉(zhuǎn)子回路中電流不能太大使繞組過熱。根據(jù)經(jīng)驗，能耗制動時對于籠型異步電動機取直流勵磁電流為 (4～ 5)I0，對于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機取 (2～ 3)I0，制動所串電阻r=(～ ) 能耗制動的優(yōu)點是制動力強，制動較平穩(wěn)。缺點是需要一套專門的直流電源供制動用。 2 N 2 N3EI三．反接制動 反接制動分為 電源反接制動 和 倒拉反接制動 兩種。 方法：改變電動機定子繞組與電源的聯(lián)接相序，如圖 ，斷開 K1，接通 K2即可。 電源的相序改變，旋轉(zhuǎn)磁場立即反轉(zhuǎn)，而使轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向，因機械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未變，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反，電動機進行制動，此稱電源反接制動。 三．反接制動 如圖 ，制動前，電動機工作在曲線 1的 a點， 電源反接制動時， T＜ 0， n＞ 0，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率 s= ＞ 1， 且電磁轉(zhuǎn)矩 T＜ 0，機械特性如曲線 2所示。因機械慣性，轉(zhuǎn)速瞬時不變，工作點由 a點移至 b點，并逐漸減速，到達 c點時 n=0，此時切斷電源并停車，如果是位能性負載需使用抱閘，否則電動機會反向起動旋轉(zhuǎn)。一般為了限制制動電流和增大制動轉(zhuǎn)矩，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機可在轉(zhuǎn)子回路串入制動電阻，特性如曲其線 3所示，制動過程同上。 11( ) ( )n n n? ? ?圖 三相繞線式異步電動機的反接制動過程 (a)接線圖 (b)機械特性 1固有機械特性 2電源相序為負序、轉(zhuǎn)子串電阻的人為機械特性 反接制動過程 反接制動過程中，電動機電源相序為負序，因此轉(zhuǎn)速大于 0，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率大于 0。 從異步電動機等效電路上看，在 s1的反接制動過程中，若轉(zhuǎn)子回路總電阻折合值為 ，機械功率為 即負載向電動機內(nèi)輸入機 械功率。顯然，負載提供機械功率是靠轉(zhuǎn)動部分的動能。從定子到轉(zhuǎn)子的電磁功率為 轉(zhuǎn)子回路銅損耗 013 222 ????? Rs sIP m03 222 ???? sRIP MmMmMCu PPPPRIp ??????? 2222 32R? 因此，轉(zhuǎn)子回路中消耗了從電源輸入的電磁功率及由負載送入的機械功率數(shù)值很大。為此必須在轉(zhuǎn)子回路串入較大的電阻，以減小電流 ，保護電機過熱損壞。 從轉(zhuǎn)子回路串定子反接轉(zhuǎn)動的機械特性看出，為了使整個制動過程中都保持比較大的電磁轉(zhuǎn)矩，可采用轉(zhuǎn)子回路串入大電阻并分級切除的分級制動方式。 2I??圖 三相繞線式異步電動機反接制動的機械特性 1固有機械特性 2負序電源、轉(zhuǎn)子回路串電阻的人為機械特性 與他勵直流電動機制動停車一樣，三相異步電機反接制動停車比能耗制動停車速度快，但能量損失較大。一些頻繁正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，經(jīng)常采用反接制動停車接著反向啟動，就是為了迅速改變轉(zhuǎn)向，提高效率。 制動電阻 r 的計算公式為 式中 —— 對應(yīng)固有機械特性曲線的臨界轉(zhuǎn)差率， ； —— 轉(zhuǎn)子串電阻后機械特性的臨界轉(zhuǎn)率， s—— 制動瞬間電動機轉(zhuǎn)差率； —— 過載倍數(shù) ， 。 m m 2( 1)r s s r???msms??2mN ( 1 )ss ??? ? ?2m N N( ( ) 1 )s s T T T T??? ? ? ?mNTT? ?四、倒拉反轉(zhuǎn)運行 方法： 當繞線轉(zhuǎn)子異步電機拖動位能性負載時，在其轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻 。其機械特性如圖 所示。 在其轉(zhuǎn)子回路串入的大電阻超過某一數(shù)值時，電機還要反轉(zhuǎn)，運行于第四象限。它的轉(zhuǎn)差率 s1，電磁功率 PM0，機械功率 Pm0，轉(zhuǎn)子回路總銅耗 。但是，倒拉反轉(zhuǎn)運行時負載向電機送入機械功率是靠著負載儲存的位能的減少。這種運行狀態(tài)與直流電機倒拉反轉(zhuǎn)運行的情況一致，也是位能性負載到過來 拉著電機反轉(zhuǎn)。 mMCu PPp ??2圖 三相繞線式異步電動機的倒拉反轉(zhuǎn)運行 1固有機械特性 2轉(zhuǎn)子回路串較大電阻的人為機械特性 當異步電動機提升重物時，其工作點為曲線 1上的 a點。如果在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€ 2，因機械慣性，工作點由 a點移到 b點，因此時電磁轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當電動機減速至 n=0時，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負載轉(zhuǎn)矩，在位能負載的作用下，使電動機反轉(zhuǎn)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩，電動機才穩(wěn)定運行于 c點。因這是由于重物倒拉引起的，所以稱為倒拉反接制動 (或稱倒拉反接運行 )，其轉(zhuǎn)差率 與電源反接制動一樣， s都大于 1繞線轉(zhuǎn)子 異步電動機倒拉反接制動狀態(tài)，常用于 起重機低速下放重物。 ? ?1 1 1( ) ( ) 1s n n n n n n? ? ? ? ? ? 五 . 回饋制動 方法： 使電動機在外力 (如起重機下放重物 )作用下，其電動機的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速 。 起重機下放重物，在下放開始時， n＜ n1電機處于電動狀態(tài)。在位能轉(zhuǎn)矩作用下，電機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電勢、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化， 轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩。 此時電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能饋送電網(wǎng)，所以稱回饋制動。 Pm0，表示機械功率輸給電機，減去轉(zhuǎn)子銅耗變?yōu)殡姶殴β?PM。 PM0表示電機發(fā)出功率，減去定子損耗后，回饋給電網(wǎng)。 圖 三相繞線式異步電動機的各種運行狀態(tài) 圖 三相繞線式異步電動機的各種運行狀態(tài) 能耗制動 反接制動 回饋制動 電源反接 倒拉反轉(zhuǎn) 方法 斷開交流電源的同時在定子兩相中通入直流電流 突然改變定子電源相序使定子旋轉(zhuǎn)磁場方向改變 定子按提升方向接通電源，轉(zhuǎn)子串入較大電阻，電機被重物拖拉反轉(zhuǎn) 在某一轉(zhuǎn)矩作用下，使電機轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速 能量關(guān)系 吸收系統(tǒng)儲存的動能并轉(zhuǎn)換成電能，消耗在轉(zhuǎn)子電路電阻上 吸收系統(tǒng)儲存的動能，作為軸上輸入的機械功率并轉(zhuǎn)換成電能后，連同定子傳遞給轉(zhuǎn)子的電磁功率一起全部消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上 軸上輸入機械功率并轉(zhuǎn)換成電功率，由定子回饋到電網(wǎng) 優(yōu)點 制動平穩(wěn)，便于實現(xiàn)準確停車 制動強烈，停車迅速 能使位能負載在 nn1下穩(wěn)定下放 能向電網(wǎng)回饋電能，比較經(jīng)濟 缺點 制動較慢，需要一套直流電源 能量損耗大，控制較復(fù)雜，不易實現(xiàn)準確停車 能量損耗大 在 nn1時不能實現(xiàn)回饋制動 應(yīng)用場合 要求平穩(wěn)準確停車的場合，限制位能負載的下降速度 要求迅速停車和需要反轉(zhuǎn)的場合 限制位能負載的下放速度，并在 nn1的情況下采用 限制位能負載的下放速度，并在 nn1的情況下采用 三相異步電機各種制動方法的比較 本 章 小 結(jié) 1. 衡量異步電動機起動性能，最主要的指標是起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。 異步電動機直接起動時，起動電流大，一般為額定電流的 4～ 7倍。 因起動時功率因數(shù)低，起動電流雖然很大，但起動轉(zhuǎn)矩卻不大。 三角形接線的異步電動機，在空載或輕載起動時，可以采取 Y— △ 起動，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都減小 3倍 。 本 章 小 結(jié) 負載比較重的，可采用自耦變壓器起動 ，自耦變壓器有抽頭可供選擇。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動，起動電流比較小，而起動轉(zhuǎn)矩比較大，起動性能好 。若把異步電動機的機械特性線性化，起動電阻的計算方法與并勵直流電動機相同。 2. 制動即 電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反 ，電磁制動分為能耗制動、反接（電源兩相、倒拉）制動、回饋（正向、反向）制動。