注释:
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电气制动是指使电动机所产生的电磁转矩(制动转矩)和电动机转子的转速方向相反,迫使电动机迅速制动停转。电气制动常用的方法有能耗制动、反接制动和再生发电制动等。


方法:当电动机切断交流电源后,立即在定子绕组中通往直流电,迫使电动机停转的方法称为能耗制动。

原理:能耗制动工作原理如图2-50所示。当电动机的定子绕组断开交流电源时,转子由于惯性仍沿原方向运转;立即投入直流电源,投入直流电源后在电动机中产生一个恒定的磁场,这样做惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电势和感应电流(右手定则可以判断感应电流方向)。转子的感应电流又和恒定的磁场相互作用产生电磁转矩(左手定则可以判断电磁力的方向,从而得到电磁转矩的方向),此电磁转矩的方向正好与电动机的转向相反,使电动机受制动而迅速停转。由于制动方法是通过在一子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的,所以称为能耗制动。

能耗制动结束后,应立即切除直流电,否则容易烧毁电动机。因为电动机绕组的阻抗为Z=R+jωL ,通交流电源时阻抗以感抗为主,此时通过绕圈电流较小,而接直流电源时,绕组的阻抗无感抗只有电阻,且电阻值较小,这时流过绕组中的电流较大,长时间通过容易烧毁电动机绕组。因此,能耗制动结束后,应立即切除直流电源,时间可以人工手动控制(人工切除直流电,如图2-51b所示),或由时间继电器控制,如图2-51c所示。图2-51制电路工作原理请读者自行分析。能耗控制也可以通过速度继电器来控制。

能耗制动的优点是制动力强,制动较平稳。缺点是需要一套专门的直流电源供制动用



方法:切断电动机定子绕组原电源后,立即投入反相序电源,当转速接近零时再将反相电源断开。

原理:电动机脱离原电源后,转子仍沿原方向转动,当投入反相电源时,旋转磁场方向改变,此时转子将以的相对速度沿原转动方向切割旋转磁场,在转子绕组中产生感应电流,此时产生的电磁转矩与运转的转子转向相反,从而阻碍转子运转使其迅速停转。其制动工作原理图如图2-52所示。

当转子停止运转时,立即切断反相电源,否则电动机会反向起动,为防止反向起动,常利用速度继电器来自动、及时地切断电源。

反接制动的优点是制动迅速。缺点是制动准确性差,制动过程中冲击强烈,易损坏传动零件,制动能量消耗较大,不宜经常使用制动。因此,反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常起动与制动的场合,如铣床、镗床、中型车床的主轴制动。


再生发电制动又称回馈制动,其工作原理如图2-53所示。当起重机械在高处放下重物进,电动机的转速小于同步转速,此时电动机处于电动运行状态。但由于重力的作用,在重物的下降过程中,会使电动机的转速大于同步转速,这时电动机处于发电运行状态,转子相对于旋转磁场切割磁力线的运行方向发生了改变,其转子电流和电磁转矩的方向都与电动运行时相反,会限制重物的下降速度,不至于重物下降过快,保证了设备和人身安全。

再生发电制动的优点是一种比较经济的制动方法。制动时不需要改变线路即可从电动机运行状态自动转入发电制动状态,把机械能转换成电能,再回馈到电网中,其节能效果非常显著。它的缺点是应用范围窄,仅当电动机转速大于同步转速时才能实现以电制动。所以常用于在位能负载作用下的起重机械和多速异步电动机由高速转为低速时的情况。



知识点词条:电气制动





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电气制动
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