三相異步電動機的三種制動方式

三相異步電動機與直流電動機一樣，也有再生回饋制動、反接制動和能耗制動三種方式。它們的共同點是電動機的轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n的方向相反，以實現(xiàn)制動。此時電動機由軸上吸收機械能，并轉(zhuǎn)換成電能。

一、再生回饋制動

再生回饋制動是在外加轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩改變方向成為制動轉(zhuǎn)矩的運行狀態(tài)。再生回饋制動與反接制動和能耗制動不同，再生回饋制動不能制動到停止?fàn)顟B(tài)。

以下是再生回饋制動存在：

（1）當(dāng)電網(wǎng)的頻率突然下降或者電機的極數(shù)突然增高，電機可能工作在發(fā)電狀態(tài)，此時的電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能回饋給電網(wǎng)。如圖1，當(dāng)電機在電動狀態(tài)下運行時工作于P₁點，在突然變極或者變頻時，電機的工作特性會突然在a線段部分（藍(lán)線部分），電機的轉(zhuǎn)矩突然變負(fù)，其制動作用，直到最后重新穩(wěn)定工作于P₂點為止，電機又回到電動狀態(tài)。

圖1

（2）當(dāng)電機在位能負(fù)載（如吊車、提升機）的作用下，使其轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n₀，此時，電機的輸出轉(zhuǎn)矩變負(fù)，電機由軸上吸收機械能，當(dāng)電機的轉(zhuǎn)矩（制動轉(zhuǎn)矩）與負(fù)載的位能轉(zhuǎn)矩相平衡時，電機既穩(wěn)定運行（如圖2中P₃點），此時電機以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運行。在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻，可得到不同的人為機械特性，并可得到不同的穩(wěn)定速度，串入的電阻越大，穩(wěn)定速度越高，一般在回饋制動時不串入電阻，以免轉(zhuǎn)速過高。

圖2

二、反接制動

反接制動是在電機定子三根電源線中的任意兩根對調(diào)而使電機輸出轉(zhuǎn)矩反向產(chǎn)生制動，或者在轉(zhuǎn)子電路上串接較大附加電阻使轉(zhuǎn)速反向，而產(chǎn)生制動。

（1）電源兩相反接的反接制動：

如圖3所示，電機原在P₁點穩(wěn)定運行，為使電機停轉(zhuǎn)，將定子三根電源線中的任意兩根對調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場反向，電機的轉(zhuǎn)矩反向，起制動作用，電機運行在a線段。當(dāng)電機制動停止時，應(yīng)及時將電機與電網(wǎng)分離，否則電機會反轉(zhuǎn)。

電源兩相反接反接制動的優(yōu)點是制動效果強，缺點是能量損耗大，制動準(zhǔn)確度差。

圖3

（2）轉(zhuǎn)速反向的反接制動

當(dāng)電機在位能負(fù)載（如吊車、提升機）的作用下，在電機的轉(zhuǎn)子電路中串入較大電阻時，此時負(fù)載拉著電機在與轉(zhuǎn)矩相反的方向旋轉(zhuǎn)，電機起制動作用，電機能穩(wěn)定運行在P₂點。如圖4

在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻，能得到不同的制動轉(zhuǎn)速。

圖4

三、能耗制動

電機在正常運行中（如圖5中P點，KM1閉合，KM2斷開），為了迅速停車，KM1斷開，KM2閉合，在電機定子線圈中接入直流電源，在定子線圈中通入直流電流，形成磁場，轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切割磁場，而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電勢和電流，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機的轉(zhuǎn)速方向相反，產(chǎn)生制動作用，最終使電機停止。如圖5。

在電機的轉(zhuǎn)子中串入不同的電阻和在電機的定子中接入不同的直流電流，可以產(chǎn)生不同的制動轉(zhuǎn)矩。

從機械特性圖中可以看出，當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速下降為零時，制動轉(zhuǎn)矩也將為零，所以能耗制動能使電機準(zhǔn)確停車。