第7章异步电动机的制动

§7三相异步电动机的制动与直流电动机制动相同点:转矩、工作象限、能量转换§7－1回馈制动一、条件：0nnns,n.n000二、功率平衡关系：电动机发电运行PcusPFesPemPcur=PfP1PMP0P2转差功率=Pem·s(4-82)输入有功功率电磁功率机械功率轴上输出功率P0＝Pfv+Ps=风摩损耗＋杂散损耗（含各谐波损耗）回馈Er=Es'··Is·Im·Ir'·＋－0S不计电动机本身损耗P0时，轴上输出的机械功率0Rss1I3PP'r2'rM2＝＝(4-80)电磁功率0sRI3P'r2'rem（4－78）制动时电机轴上机械能被转化为电能由转子侧传送到定子侧。Er=Es'··Ir'·Is·Im·Us·jIrXr·''Ir·'Rr/s'-Es·IsRs·jIsXs·Φrm·φφs90o90o0s0r'r'r'r'r'r2'r2'r'rr9090XIjsRIE,0X)s/R(s/Rcos0cosIU3Psss1由转子侧送定子侧的功率最终回送电网。三、机械特性]XXsRR[f2SRpU3T2'rs2'rs'r2sem(4-93),S0nTs01回馈制动电动n0S0四、回馈制动的产生·变极或变频调速时nTs01回馈制动电动n0TLf1或P＝1f2或P＝20S0·下放位能负载nTs01回馈制动反向电动n0TLTLTMTLTMS0§7－2反接制动转子实际旋转方向与定子磁场旋转方向相反：n与n0方向相反。转差率1nnns00。0Rss1I3PP'r2'rM2＝＝0sRI3P'r2'rem电动机输入功率为'r2'rem2RI3PP－:反接制动时，电动机即从轴上输入机械功率，也从电网输入电功率，并全部消耗在转子绕组电阻中。机械特性：nTs=0反接制动电动n0TLn0'快速停车s=0s1电源刚反相序时，转子绕组中的感应电动势比起动时还大，使用时应适当考虑限流措施。对笼型电机，因转子回路无法串电阻，反接制动不能过于频繁。nTs01电动n0反接TLTLT重载低速下放反接制动（绕线转子）TNSNSL1s1§7－3能耗制动将需制动的三相异步电动机断开交流电源后立即在定子绕组中通入直流，建立一恒定磁场。φnfT右左能耗制动UVWIZIZ30oFvFwFz由4－27式，p2IkN24pIkN9.0F1N11N11m当直流电流Iz流过V、W绕组时，每相绕组所产生的磁通势相等，基波幅值为p2kNI4FFNsszwv，(I2Iz）合成磁通势的基波幅值为：p2kNI4330cosF2FNssz0vz若将Fz看成是有效值为Is的三相交流电流所产生的，由4－27、4－38式，有p2kNI2423FNsss1令z1FF,可得：zsI32I,即相当于由有效值为zI32的三相交流电流所产生的合成磁通势。该磁通势与转子相对转速为(-n)，磁通势的转速即同步转速为pf60n0能耗制动转差率定义为：0nnv机械特性：可推知能耗制动时异步电动机的机械特性为：〖推导见参考文献1，P285～286〗]XXR[RXI3XXvRvRXI3T2'rm22'r0'r2m2s2'rm2'r0'r2m2sem)XX(2XI3T'rm2m2s0max,zsI32I；临界能耗制动转差率'rm'rcrXXRv改变直流励磁电流的大小或改变转子绕组附加电阻都可调节制动转矩。nTs01能耗制动电动n0TL0TmaxnTs01能耗制动电动n0TL0Tmax变电阻变励磁例题与习题：习题7－2绕线转子异步电动机22NTrrNrNNNNNmN216GD,77.0cos9.2,0322.0R,V253E,A166Imin,/r577n,A133I,V380U,kW60P(1)串1级电阻起动，起动转矩0.4NT,求串入电阻大小；(2)以串入电阻作反接制动下放重物，NLT8.0T,求n；(3)以串入电阻作回馈制动下放重物，NLT8.0T,求n；nTs01电动n0反接TLTLT反接制动TNSNSL1s10.40.8Ts回馈制动S0NLTT,可用6－2式计算（1）07.2)1)577600(4.0600(0322.0)1T4.01nnnT(R)1TSST(RRN0N0NrLLNNrn（2）00rnNLNLnnn2)RR1(TTSS,min/r600n（3）回馈制动，S0,min/r600n0,NLT8.0T不变，电阻不变2SLmin/r1800))2(1(600)S1(nn0(1)也可用（5－8）计算：m=1,0383.0600577600sN起动转矩为NAT4.0T3.650383.04.01sTTsTTNLNmNAN07.20322.00322.03.65R)1(RRRrrrn用（6－2）计算时：1sL,得)1STT(RRNLNrn，就是（5－8）式注：由图5－4，BT不是起动转矩，故此处不能用（5－9）例7－2绕线转子异步电动机3.2,V164E,A6.20Imin,/r960n,A9.14I,V380U,kW5PTrNrNNNNN定子绕组Y联结。额定转速运行时以反接制动停车，要求起始制动转矩为2NT求每相转子绕组应串附加电阻大小。nTs=0反接制动电动n0TNn0'快速停车s=0s12TN-SL2SNSN'ScrScr2因（6－2）是在额定负载范围内前提下推出的近似计算公式此处制动转矩为2倍额定，用（6－2）计算会有一定误差。改用实用公式（4－105）和rcrRS的关系来计算：18.06.20304.0164I3SER04.010009601000nnnSmN74.59mN96059550nP9550TrNNrNr0N0NNNN注：铭牌参数电压、电流均为线值，Y接时线电流＝相电流，电压差3倍。制动前：17.0)13.23.2(04.0)1(SS22TT1N1cr反接制动时：96.11000)960(1000nnnS0N02L＝反接制动时(4-105)推知：37.3)1T2T3.2T2T3.2(96.1)1TTTT(SS2NNNN2LNTLNT2L2cr由rcrRS,有：trr2cr1cr2crcrRRRSSSS39.318.0117.037.3R1SSRr1cr2crt用（6－2）计算时，06.4104.0296.118.0)1SSTT(RRNLLNrt约有20％误差。起始制动转矩会略小于2倍额定转矩。·与直流电动机机械特性的比较TLanT0cdn1en1'直流电动机的回馈制动nTs01回馈制动电动n0TLf1或P＝1f2或P＝20S0特点：交于纵轴TLanT0cde-TLn0直流电动机的反接制动-n0nTs=0反接制动电动n0TLn0'快速停车s=0s1TLnT0den1位能负载反接制动直流电动机的nTs01电动n0反接TLTLT重载低速下放反接制动（绕线转子）TNSNSL1s1特点：交于横轴TLanT0cde-TLn1能耗制动位能负载能耗制动直流电动机的能耗制动nTs01能耗制动电动n0TL0Tmax特点：通过原点