【正文】 性曲線 1的 a點(diǎn)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(dòng)時(shí)機(jī)械特性位于第二象限，如曲線 2。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)也移至 b點(diǎn)，并從 b點(diǎn)順曲線 2減速到 O點(diǎn)。 圖 能耗制動(dòng)機(jī)械特性圖 1— 固有機(jī)械特性 2— 能耗制動(dòng)機(jī)械特性 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 對于采用能耗制動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，既要求有較大的制動(dòng)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(yàn)，能耗制動(dòng)時(shí)對于籠型異步電動(dòng)機(jī)取直流勵(lì)磁電流為 (4～ 5)I0，對于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)取 (2～ 3)I0，制動(dòng)所串電阻r=(～ ) 能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)較平穩(wěn)。缺點(diǎn)是需要一套專門的直流電源供制動(dòng)用。 2 N 2 N3EI三．反接制動(dòng) 反接制動(dòng)分為 電源反接制動(dòng) 和 倒拉反接制動(dòng) 兩種。 方法：改變電動(dòng)機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，此稱電源反接制動(dòng)。 三．反接制動(dòng) 如圖 ，制動(dòng)前，電動(dòng)機(jī)工作在曲線 1的 a點(diǎn)， 電源反接制動(dòng)時(shí)， T＜ 0， n＞ 0，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率 s= ＞ 1， 且電磁轉(zhuǎn)矩 T＜ 0，機(jī)械特性如曲線 2所示。因機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速瞬時(shí)不變，工作點(diǎn)由 a點(diǎn)移至 b點(diǎn)，并逐漸減速，到達(dá) c點(diǎn)時(shí) n=0，此時(shí)切斷電源并停車，如果是位能性負(fù)載需使用抱閘，否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。一般為了限制制動(dòng)電流和增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)可在轉(zhuǎn)子回路串入制動(dòng)電阻，特性如曲其線 3所示，制動(dòng)過程同上。 11( ) ( )n n n? ? ?圖 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)過程 (a)接線圖 (b)機(jī)械特性 1固有機(jī)械特性 2電源相序?yàn)樨?fù)序、轉(zhuǎn)子串電阻的人為機(jī)械特性 反接制動(dòng)過程 反接制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)電源相序?yàn)樨?fù)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(dòng)機(jī)等效電路上看，在 s1的反接制動(dòng)過程中，若轉(zhuǎn)子回路總電阻折合值為 ，機(jī)械功率為 即負(fù)載向電動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入機(jī) 械功率。顯然，負(fù)載提供機(jī)械功率是靠轉(zhuǎn)動(dòng)部分的動(dòng)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(fù)載送入的機(jī)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(hù)電機(jī)過熱損壞。 從轉(zhuǎn)子回路串定子反接轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械特性看出，為了使整個(gè)制動(dòng)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(jí)切除的分級(jí)制動(dòng)方式。 2I??圖 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的機(jī)械特性 1固有機(jī)械特性 2負(fù)序電源、轉(zhuǎn)子回路串電阻的人為機(jī)械特性 與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)停車一樣，三相異步電機(jī)反接制動(dòng)停車比能耗制動(dòng)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(jī)械，經(jīng)常采用反接制動(dòng)停車接著反向啟動(dòng)，就是為了迅速改變轉(zhuǎn)向，提高效率。 制動(dòng)電阻 r 的計(jì)算公式為 式中 —— 對應(yīng)固有機(jī)械特性曲線的臨界轉(zhuǎn)差率， ； —— 轉(zhuǎn)子串電阻后機(jī)械特性的臨界轉(zhuǎn)率， s—— 制動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)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(yùn)行 方法： 當(dāng)繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)拖動(dòng)位能性負(fù)載時(shí)，在其轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻 。其機(jī)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(shí)，電機(jī)還要反轉(zhuǎn)，運(yùn)行于第四象限。它的轉(zhuǎn)差率 s1，電磁功率 PM0，機(jī)械功率 Pm0，轉(zhuǎn)子回路總銅耗 。但是，倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)負(fù)載向電機(jī)送入機(jī)械功率是靠著負(fù)載儲(chǔ)存的位能的減少。這種運(yùn)行狀態(tài)與直流電機(jī)倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行的情況一致，也是位能性負(fù)載到過來 拉著電機(jī)反轉(zhuǎn)。 mMCu PPp ??2圖 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行 1固有機(jī)械特性 2轉(zhuǎn)子回路串較大電阻的人為機(jī)械特性 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí)，其工作點(diǎn)為曲線 1上的 a點(diǎn)。如果在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€ 2，因機(jī)械慣性，工作點(diǎn)由 a點(diǎn)移到 b點(diǎn)，因此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速至 n=0時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在位能負(fù)載的作用下，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)才穩(wěn)定運(yùn)行于 c點(diǎn)。因這是由于重物倒拉引起的，所以稱為倒拉反接制動(dòng) (或稱倒拉反接運(yùn)行 )，其轉(zhuǎn)差率 與電源反接制動(dòng)一樣， s都大于 1繞線轉(zhuǎn)子 異步電動(dòng)機(jī)倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)，常用于 起重機(jī)低速下放重物。 ? ?1 1 1( ) ( ) 1s n n n n n n? ? ? ? ? ? 五 . 回饋制動(dòng) 方法： 使電動(dòng)機(jī)在外力 (如起重機(jī)下放重物 )作用下，其電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速 。 起重機(jī)下放重物，在下放開始時(shí)， n＜ n1電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。在位能轉(zhuǎn)矩作用下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)矩。 此時(shí)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能饋送電網(wǎng)，所以稱回饋制動(dòng)。 Pm0，表示機(jī)械功率輸給電機(jī)，減去轉(zhuǎn)子銅耗變?yōu)殡姶殴β?PM。 PM0表示電機(jī)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(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài) 圖 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài) 能耗制動(dòng) 反接制動(dòng) 回饋制動(dòng) 電源反接 倒拉反轉(zhuǎn) 方法 斷開交流電源的同時(shí)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(jī)被重物拖拉反轉(zhuǎn) 在某一轉(zhuǎn)矩作用下，使電機(jī)轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速 能量關(guān)系 吸收系統(tǒng)儲(chǔ)存的動(dòng)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(chǔ)存的動(dòng)能，作為軸上輸入的機(jī)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(jī)械功率并轉(zhuǎn)換成電功率，由定子回饋到電網(wǎng) 優(yōu)點(diǎn) 制動(dòng)平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車 制動(dòng)強(qiáng)烈，停車迅速 能使位能負(fù)載在 nn1下穩(wěn)定下放 能向電網(wǎng)回饋電能，比較經(jīng)濟(jì) 缺點(diǎn) 制動(dòng)較慢，需要一套直流電源 能量損耗大，控制較復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車 能量損耗大 在 nn1時(shí)不能實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng) 應(yīng)用場合 要求平穩(wěn)準(zhǔn)確停車的場合，限制位能負(fù)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(fù)載的下放速度，并在 nn1的情況下采用 限制位能負(fù)載的下放速度，并在 nn1的情況下采用 三相異步電機(jī)各種制動(dòng)方法的比較 本 章 小 結(jié) 1. 衡量異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能，最主要的指標(biāo)是起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流大，一般為額定電流的 4～ 7倍。 因起動(dòng)時(shí)功率因數(shù)低，起動(dòng)電流雖然很大，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大。 三角形接線的異步電動(dòng)機(jī)，在空載或輕載起動(dòng)時(shí)，可以采取 Y— △ 起動(dòng)，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都減小 3倍 。 本 章 小 結(jié) 負(fù)載比較重的，可采用自耦變壓器起動(dòng) ，自耦變壓器有抽頭可供選擇。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)，起動(dòng)電流比較小，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大，起動(dòng)性能好 。若把異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性線性化，起動(dòng)電阻的計(jì)算方法與并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。 2. 制動(dòng)即 電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反 ，電磁制動(dòng)分為能耗制動(dòng)、反接（電源兩相、倒拉）制動(dòng)、回饋（正向、反向）制動(dòng)。