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电机的制动方式及注意事项


2017-04-28 10:24   点击:38
                        

电机制动是电机控制中经常遇到的问题,一般电机制动会出现在两种不同的场合,一是为了达到迅速停车的目的,以各种方法使电机旋转磁场的旋转方向和转子旋转方向相反,从而产生一个电磁制动转矩,使电机迅速停车转动;另一是在某些场合,当转子转速超过旋转磁场转速时,电机也处于制动状态。
电机制动方式一般分为:反接制动,能耗制动(直流制动)及再生制动三种方式,下面就这几种制动方式的原理及注意事项做一简单介绍。
一、反接制动
反接制动原理:在电机断开电源后,为了使电机迅速停车,使用控制方法再在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,此时,电机转子的旋转方向与电机旋转磁场的旋转方向相反,此时电机产生的电磁力矩为制动力矩,加快电机的减速。
反接制动有一个最大的缺点,就是:当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电机会反转。解决此问题的方法有以下两种:
1、在电机反相电源的控制回路中,加入一个时间继电器,当反相制动一段时间后,断开反相后的电源,从而避免电机反转。但由于此种方法制动时间难于估算,因而制动效果并不精确。
2、在电机反相电源的控制回路中加入一个速度继电器,当传感器检测到电机速度为0时,及时切掉电机的反相电源。由于此种方法速度继电器实时监测电机一转速,因而制动效果较上一种方法要好的多。
正是由于反接制动有此特点,因此,不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动。
二、能耗制动
能耗制动的原理:在定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场。此时,转子按旋转方向切割磁力线,从而产生一个制动力矩。由于此制动方法并不是象再生制动那样,把制动时产生的能量回馈给电网,而是单靠电机把动能消耗掉,因此叫能耗制动。又由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动。
能耗制动是单纯依靠电机来消耗动能来达到停车的目的,因而制动效果和精度并不理想。在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法。如起重机械,其运行特点是电机转速低,频繁地起动、停止和正反转,而且拖着所吊重物运行。为了实现准确而又灵活的控制,电机经常处于制动状态,并且要求制动力矩大。而能耗制动则达不到上述要求。

三、再生制动
需要首先说明的是,再生制动和上述两种制动方法均不同。再生制动只是电机在特殊情况下的一种工作状态,而上述两者是为达到迅速停车的目的,人为在电机上施加的一种方法。
再生制动的原理:当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,此时,电机处于制动状态。之所以把此时的状态叫再生制动,是因为此时电机处于发电状态,即电机的动能转化成了电能。此时,可以采取一定的措施把产生的电能回馈给电网。达到节能的目的。因此,再生制动也叫发电制动。
再生制动会出现在以下两种场合:
1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态。这时,电机的制动转矩是阻止重物的下落,直至制动转矩和重力形成的转矩相等时,重物才会停止下落。
2、当变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低。但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止。

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