三相異步電動機制動課件

異步電動機2022/12/311異步電動機2022/12/271三相異步電動機的制動三相異步電動機的反轉原理電動機的旋轉方向取決于定子旋轉磁場的旋轉方向。因此只要改變旋轉磁場的旋轉方向，就能使三相異步電動機反轉。方法互換電源的任意兩相，就可實現反轉。接線圖正轉ABCM3~電源反轉M3~電源ABC2022/12/312三相異步電動機的制動原理正轉ABCM電源反轉M電源ABC三相異步電動機的制動制動的含義在負載轉矩為位能性負載轉矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現減速和停止。制動的方法

機械制動利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉。最常見的是電磁抱閘。電氣制動使異步電動機所產生的電磁轉矩T和電動機轉子的轉速n的方向相反。

電氣制動分為：(1)反接制動。(2)能耗制動。(3)回饋制動。2022/12/313三相異步電動機的制動制動的含義2022/12/273三相異步電動機的制動1、反接制動：電源反接制動和倒拉反接制動。（a）電源反接制動方法：改變電動機定子繞組與電源的聯接相序。原理：當電源的相序發(fā)生變化，旋轉磁場n1立即反轉，從而使轉子繞組中的感應電勢、電流和電磁轉矩都改變方向。因機械慣性，轉子轉向未發(fā)生變化，則電磁轉矩T與轉子的轉速n方向相反，電機進入制動狀態(tài)，這個制動過程我們稱為電源反接制動。

2022/12/314三相異步電動機的制動1、反接制動：電源反接制動和倒拉反接制三相異步電動機的制動1.反接制動(1)定子反相的反接制動——迅速停車3~M3~3~M3~Rb制動前的電路制動時的電路①制動原理2022/12/315三相異步電動機的制動(1)定子反相的反接制動——迅速停車－TLTL制動前：正向電動狀態(tài)。制動時：定子相序改變，

n0變向。OnT1n02－n0

bs=－n0

－n－n0=

n0＋nn0即：s＞1(第二象限)。同時：E2s、I2

反向，T

反向。aca點b點(T＜0，制動開始)慣性n↓c點(n=0，T≠0)，制動結束。到

c點時，若未切斷電源，M將可能反向起動。d2022/12/316－TLTL制動前：正向電動狀態(tài)。制動時：定子相序改變，O取決于Rb的大小。②制動效果aOnT1n02－n0bc③制動時的功率Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm

=(1－s)Pe三相電能電磁功率Pe轉子機械功率Pm定子轉子電阻消耗掉2022/12/317取決于Rb的大小。②制動效果aOnT1n02－n0bc三相異步電動機的制動（b）倒拉反接制動

方法：當繞線式異步電動機拖動位能性負載時，在其轉子回路中串入很大的電阻。

原理：在轉子回路串入很大的電阻，機械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機械慣性，工作點向下移。此時電磁轉矩小于負載轉矩，轉速下降。當電機減速至n=0，電磁轉矩仍小于負載轉矩，在位能負載的作用下，電動機反轉，工作點繼續(xù)下移。此時因n<0，電機進入制動狀態(tài)，直至電磁轉矩等于負載轉矩，電機才穩(wěn)定運行。2022/12/318三相異步電動機的制動（b）倒拉反接制動2022/12/2轉子倒拉反接制動——下放重物OnT1n02bcTLad①制動原理定子相序不變，轉子電路串聯對稱電阻Rb。a點b點(Tb＜TL)，慣性n↓c點(n=0，Tc＜TL)在TL作用下M反向起動d點(

nd＜0，Td

=TL)制動運行狀態(tài)②制動效果改變Rb的大小，改變特性2的斜率，改變nd。3e低速提升重物2022/12/319轉子倒拉反接制動——下放重物OnT1n02bcTLad①③制動時的功率s=n0－nn0第四象限：＞1(n＜0)Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm=(1－s)Pe——定子輸入電功率——軸上輸入機械功率（位能負載的位能）——電功率與機械功率均消耗在轉子電路中。第十章異步電動機的電力拖動2022/12/3110③制動時的功率s=n0－n第四象限：＞1(n＜0)P2、能耗制動方法：將運行著的異步電動機的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上。原理：當定子繞組通入直流電源，將在電機中將產生一個恒定磁場。當轉子因機械慣性按原轉速方向繼續(xù)旋轉時，轉子導體會切割這一恒定磁場，從而在轉子繞組中產生感應電勢和電流。轉子電流又和恒定磁場相互作用產生電磁轉矩T，根據右手定則可以判斷電磁轉矩的方向與轉子轉動的方向相反，則T為一制動轉矩。在制動轉矩作用下，轉子轉速將迅速下降，當n

=

0時，T=0，制動過程結束。轉子的動能變?yōu)殡娔?，消耗在轉子回路電阻上。2022/12/31112、能耗制動2022/12/2711M3~3~S1能耗制動(1)制動原理

制動前

S1合上，S2斷開，

M為電動狀態(tài)。

制動時

S1斷開，S2合上。定子:U→I1→Φ

轉子:n→E2→

I2M為制動狀態(tài)。n＋U－S2

RbI1×ΦFFTT2022/12/3112M3~S1能耗制動n＋S2RbI1×(2)能耗制動時的機械特性OnT特點：①因T與n方向相反，

n－T曲線在第二、四象限。②因n=0時，T=0，

n－T曲線過原點。③制動電流增大時，制動轉矩也增大；產生最大轉矩的轉速不變。I1"I1'＜2022/12/3113(2)能耗制動時的機械特性OnT特點：I1"I1'＜20(3)能耗制動過程——迅速停車TLOnT12①制動原理制動前：特性1。制動時：特性2。原點O(n=0，T=0)，a點b點慣性ab(T＜0，制動開始)n↓制動過程結束。②制動效果

Rb→I1

→Φ

→T

→制動快。③制動時的功率定子輸入：P1

=0，軸上輸出：P2=TΩ＜0。動能P2→

轉子電路的電能→

PCu2消耗掉。2022/12/3114(3)能耗制動過程——迅速停車TLOnT12①制動原(4)能耗制動運行——下放重物TLOnT12aa點b點慣性(T＜0，制動開始)bn↓原點O(n=0，T=0),在TL作用下n反向增加cc點(T=TL),制動運行狀態(tài)以速度nc

穩(wěn)定下放重物。

制動效果：由制動回路的電阻決定。2022/12/3115(4)能耗制動運行——下放重物TLOnT12aa點能耗制動特點：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。2022/12/3116能耗制動特點：2022/12/27163、回饋制動方法：電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，使電動機的轉速超過旋轉磁場的同步轉速。原理：起重機下放重物。在下放開始時，n<n1，電動機處于電動狀態(tài)。在位能性轉矩的作用下，電動機的轉速大于同步轉速時，轉子中感應電勢、電流和轉矩的方向都發(fā)生了變化，電磁轉矩方向與轉子轉向相反，成為制動轉矩。此時電動機將機械能轉變?yōu)殡娔莛佀碗娋W，所以稱回饋制動。2022/12/31173、回饋制動2022/12/27173.回饋制動

特點：|n|＞|

n0|，s＜0。

電機處于發(fā)電機狀態(tài)。(1)調速過程中的回饋制動4.5三相異步電動機的制動TnOf1'f1"f1'＞

f1"TLabcdTnOYYYTLabcd?回饋制動2022/12/31183.回饋制動

特點：|n|＞|n0|，s＜OnTTLn0－n0(2)下放重物時的回饋制動GRbT3~M3~TnTLbac正向電動反接制動dn回饋制動反向電動第十章異步電動機的電力拖動2022/12/3119OnTTLn0－n0(2)下放重物時的回饋制動GRbT3＜0(n＜－n0)

＜0——定子發(fā)出電功率，向電源回饋電能。＜0——軸上輸入機械功率(位能負載的位能)。

PCu2=Pe－Pm|Pe

|=|Pm|－PCu2——機械能轉換成電能(減去轉子銅損耗等)。

制動時的功率s=－n0－n－n0=n0＋nn0第四象限：Pe=m1I2'2R2'＋Rb'sPm=(1－s)Pe2022/12/3120

制動效果

Rb

→下放速度

。※為了避免危險的高速，一般不串聯

Rb。OnTTLn0－n02022/12/3121

制動效果Rb→下放速度。O異步電動機2022/12/3122異步電動機2022/12/271三相異步電動機的制動三相異步電動機的反轉原理電動機的旋轉方向取決于定子旋轉磁場的旋轉方向。因此只要改變旋轉磁場的旋轉方向，就能使三相異步電動機反轉。方法互換電源的任意兩相，就可實現反轉。接線圖正轉ABCM3~電源反轉M3~電源ABC2022/12/3123三相異步電動機的制動原理正轉ABCM電源反轉M電源ABC三相異步電動機的制動制動的含義在負載轉矩為位能性負載轉矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現減速和停止。制動的方法

機械制動利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉。最常見的是電磁抱閘。電氣制動使異步電動機所產生的電磁轉矩T和電動機轉子的轉速n的方向相反。

電氣制動分為：(1)反接制動。(2)能耗制動。(3)回饋制動。2022/12/3124三相異步電動機的制動制動的含義2022/12/273三相異步電動機的制動1、反接制動：電源反接制動和倒拉反接制動。（a）電源反接制動方法：改變電動機定子繞組與電源的聯接相序。原理：當電源的相序發(fā)生變化，旋轉磁場n1立即反轉，從而使轉子繞組中的感應電勢、電流和電磁轉矩都改變方向。因機械慣性，轉子轉向未發(fā)生變化，則電磁轉矩T與轉子的轉速n方向相反，電機進入制動狀態(tài)，這個制動過程我們稱為電源反接制動。

2022/12/3125三相異步電動機的制動1、反接制動：電源反接制動和倒拉反接制三相異步電動機的制動1.反接制動(1)定子反相的反接制動——迅速停車3~M3~3~M3~Rb制動前的電路制動時的電路①制動原理2022/12/3126三相異步電動機的制動(1)定子反相的反接制動——迅速停車－TLTL制動前：正向電動狀態(tài)。制動時：定子相序改變，

n0變向。OnT1n02－n0

bs=－n0

－n－n0=

n0＋nn0即：s＞1(第二象限)。同時：E2s、I2

反向，T

反向。aca點b點(T＜0，制動開始)慣性n↓c點(n=0，T≠0)，制動結束。到

c點時，若未切斷電源，M將可能反向起動。d2022/12/3127－TLTL制動前：正向電動狀態(tài)。制動時：定子相序改變，O取決于Rb的大小。②制動效果aOnT1n02－n0bc③制動時的功率Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm

=(1－s)Pe三相電能電磁功率Pe轉子機械功率Pm定子轉子電阻消耗掉2022/12/3128取決于Rb的大小。②制動效果aOnT1n02－n0bc三相異步電動機的制動（b）倒拉反接制動

方法：當繞線式異步電動機拖動位能性負載時，在其轉子回路中串入很大的電阻。

原理：在轉子回路串入很大的電阻，機械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€，因機械慣性，工作點向下移。此時電磁轉矩小于負載轉矩，轉速下降。當電機減速至n=0，電磁轉矩仍小于負載轉矩，在位能負載的作用下，電動機反轉，工作點繼續(xù)下移。此時因n<0，電機進入制動狀態(tài)，直至電磁轉矩等于負載轉矩，電機才穩(wěn)定運行。2022/12/3129三相異步電動機的制動（b）倒拉反接制動2022/12/2轉子倒拉反接制動——下放重物OnT1n02bcTLad①制動原理定子相序不變，轉子電路串聯對稱電阻Rb。a點b點(Tb＜TL)，慣性n↓c點(n=0，Tc＜TL)在TL作用下M反向起動d點(

nd＜0，Td

=TL)制動運行狀態(tài)②制動效果改變Rb的大小，改變特性2的斜率，改變nd。3e低速提升重物2022/12/3130轉子倒拉反接制動——下放重物OnT1n02bcTLad①③制動時的功率s=n0－nn0第四象限：＞1(n＜0)Pe=m1I2'2R2'＋Rb's＞0PCu2=m1(R2'＋Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe＋|Pm|＜0Pm=(1－s)Pe——定子輸入電功率——軸上輸入機械功率（位能負載的位能）——電功率與機械功率均消耗在轉子電路中。第十章異步電動機的電力拖動2022/12/3131③制動時的功率s=n0－n第四象限：＞1(n＜0)P2、能耗制動方法：將運行著的異步電動機的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上。原理：當定子繞組通入直流電源，將在電機中將產生一個恒定磁場。當轉子因機械慣性按原轉速方向繼續(xù)旋轉時，轉子導體會切割這一恒定磁場，從而在轉子繞組中產生感應電勢和電流。轉子電流又和恒定磁場相互作用產生電磁轉矩T，根據右手定則可以判斷電磁轉矩的方向與轉子轉動的方向相反，則T為一制動轉矩。在制動轉矩作用下，轉子轉速將迅速下降，當n

=

0時，T=0，制動過程結束。轉子的動能變?yōu)殡娔?，消耗在轉子回路電阻上。2022/12/31322、能耗制動2022/12/2711M3~3~S1能耗制動(1)制動原理

制動前

S1合上，S2斷開，

M為電動狀態(tài)。

制動時

S1斷開，S2合上。定子:U→I1→Φ

轉子:n→E2→

I2M為制動狀態(tài)。n＋U－S2

RbI1×ΦFFTT2022/12/3133M3~S1能耗制動n＋S2RbI1×(2)能耗制動時的機械特性OnT特點：①因T與n方向相反，

n－T曲線在第二、四象限。②因n=0時，T=0，

n－T曲線過原點。③制動電流增大時，制動轉矩也增大；產生最大轉矩的轉速不變。I1"I1'＜2022/12/3134(2)能耗制動時的機械特性OnT特點：I1"I1'＜20(3)能耗制動過程——迅速停車TLOnT12①制動原理制動前：特性1。制動時：特性2。原點O(n=0，T=0)，a點b點慣性ab(T＜0，制動開始)n↓制動過程結束。②制動效果

Rb→I1

→Φ

→T

→制動快。③制動時的功率定子輸入：P1

=0，軸上輸出：P2=TΩ＜0。動能P2→

轉子電路的電能→

PCu2消耗掉。2022/12/3135(3)能耗制動過程——迅速停車TLOnT12①制動原(4)能耗制動運行——下放重物TLOnT12aa點b點慣性(T＜0，制動開始)bn↓原點O(n=0，T=0),在TL作用下n反向增加cc點(T=TL),制動運行狀態(tài)以速度nc

穩(wěn)定下放重物。

制動效果：由制動回路的電阻決定。2022/12/3136(4)能耗制動運行——下放重物TLOnT12aa點能耗制動特點：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。2022/12/3137能耗制動特點：2022/12/27163、回饋制動方法：電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，使電動機的轉速超過旋轉磁場的同步轉速。原理：起重機下放重物。在下放開始時，n<n1，電動機處于電動狀態(tài)。在位能性轉矩的作用下，電動機的轉速大于同步轉速時，轉子中感應電勢、電流和轉矩的方向都發(fā)生了變化，電磁轉矩方向與轉子轉向相反，成為制動轉矩。此時電動機將機械能轉變?yōu)殡娔莛佀碗娋W，所以稱回饋制動。2