三相異步電動(dòng)機(jī)的三種制動(dòng)方式

三相異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)一樣，也有再生回饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種方式。它們的共同點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n的方向相反，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)由軸上吸收機(jī)械能，并轉(zhuǎn)換成電能。

一、再生回饋制動(dòng)

再生回饋制動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行狀態(tài)。再生回饋制動(dòng)與反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)不同，再生回饋制動(dòng)不能制動(dòng)到停止?fàn)顟B(tài)。

以下是再生回饋制動(dòng)存在：

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

圖1

（2）當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載（如吊車、提升機(jī)）的作用下，使其轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n0，此時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩變負(fù)，電機(jī)由軸上吸收機(jī)械能，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩（制動(dòng)轉(zhuǎn)矩）與負(fù)載的位能轉(zhuǎn)矩相平衡時(shí)，電機(jī)既穩(wěn)定運(yùn)行（如圖2中P3點(diǎn)），此時(shí)電機(jī)以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)行。在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻，可得到不同的人為機(jī)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(dòng)時(shí)不串入電阻，以免轉(zhuǎn)速過高。

圖2

二、反接制動(dòng)

反接制動(dòng)是在電機(jī)定子三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)而使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩反向產(chǎn)生制動(dòng)，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(dòng)。

（1）電源兩相反接的反接制動(dòng)：

如圖3所示，電機(jī)原在P1點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，為使電機(jī)停轉(zhuǎn)，將定子三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩反向，起制動(dòng)作用，電機(jī)運(yùn)行在a線段。當(dāng)電機(jī)制動(dòng)停止時(shí)，應(yīng)及時(shí)將電機(jī)與電網(wǎng)分離，否則電機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。

電源兩相反接反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)效果強(qiáng)，缺點(diǎn)是能量損耗大，制動(dòng)準(zhǔn)確度差。

圖3

（2）轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)

當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載（如吊車、提升機(jī)）的作用下，在電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入較大電阻時(shí)，此時(shí)負(fù)載拉著電機(jī)在與轉(zhuǎn)矩相反的方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)起制動(dòng)作用，電機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行在P2點(diǎn)。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(dòng)轉(zhuǎn)速。

圖4

三、能耗制動(dòng)

電機(jī)在正常運(yùn)行中（如圖5中P點(diǎn)，KM1閉合，KM2斷開），為了迅速停車，KM1斷開，KM2閉合，在電機(jī)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(chǎng)，轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切割磁場(chǎng)，而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電勢(shì)和電流，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)速方向相反，產(chǎn)生制動(dòng)作用，最終使電機(jī)停止。如圖5。

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

從機(jī)械特性圖中可以看出，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降為零時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將為零，所以能耗制動(dòng)能使電機(jī)準(zhǔn)確停車。