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電機的製動方式及注意事項

時間:2016-07-28       作者:網絡      來源:

  電機製動是電機控製中經常遇到的問題,一般電機製動會出現在兩種不同的場合,一是為了達到迅速停車的目的,以各種方法使電機旋轉磁場的旋轉方向和轉子旋轉方向相反,從而產生一個電磁製動轉矩,使電機迅速停車轉動;另一是在某些場合,當轉子轉速超過旋轉磁場轉速時,電機也處於製動狀態。電機製動方式一般分為:反接製動,能耗製動(直流製動)及再生製動三種方式,下麵就這幾種製動方式的原理及注意事項做一簡單介紹。

一、反接製動:
  在電機斷開電源後,為了使電機迅速停車,使用控製方法再在電機的電源上加上與正常運行電源反相的電源,此時,電機轉子的旋轉方向與電機旋轉磁場的旋轉方向相反,此時電機產生的電磁力矩為製動力矩,加快電機的減速。如下圖示,利用開關Q將電樞兩端的電壓從電網斷開,並立即將它接到一個製動電阻RL上,這時,電機內的主磁場保持不變,電樞因由慣性繼續轉動此時的點此力矩為製動轉矩,故使電機轉速下降,直到停轉。

  反接製動有一個最大的缺點,就是:當電機轉速為0時,如果不及時撤除反相後的電源,電機會反轉。解決此問題的方法有以下兩種:1、在電機反相電源的控製回路中,加入一個時間繼電器,當反相製動一段時間後,斷開反相後的電源,從而避免電機反轉。但由於此種方法製動時間難於估算,因而製動效果並不精確。2、在電機反相電源的控製回路中加入一個速度繼電器,當傳感器檢測到電機速度為0時,及時切掉電機的反相電源。由於此種方法速度繼電器實時監測電機轉速,因而製動效果較上一種方法要好的多。正是由於反接製動有此特點,因此,不允許反轉的機械,如一些車床等,製動方法就不能采用反接製動了,而隻能采用能耗製動或機械製動。

  

二、能耗製動:
  在定子繞組中通以直流電,從而產生一個固定不變的磁場。此時,轉子按旋轉方向切割磁力線,從而產生一個製動力矩。由於此製動方法並不是象再生製動那樣,把製動時產生的能量回饋給電網,而是單靠電機把動能消耗掉,因此叫能耗製動。又由於是在定子繞組中通以直流電來製動,因而能耗製動又叫直流注入製動。如下圖示,利用倒向開關開關Q把點數電壓反接到電網,此時的電樞電流將變成複製,且電流大小相當,隨之產生很大的製動性質的電機轉矩,是電機停轉。

  能耗製動是單純依靠電機來消耗動能來達到停車的目的,因而製動效果和精度並不理想。在一些要求製動時間短和製動效果好的場合,一般不使用此製動方法。如起重機械,其運行特點是電機轉速低,頻繁地起動、停止和正反轉,而且拖著所吊重物運行。為了實現準確而又靈活的控製,電機經常處於製動狀態,並且要求製動力矩大。而能耗製動則達不到上述要求。故起重機械一般采用反接製動,且要求有機械製動,以防在運行過程中或失電時,重物滑落。

三、再生製動:

  再生製動和上述兩種製動方法均不同。再生製動隻是電機在特殊情況下的一種工作狀態,而上述兩者是為達到迅速停車的目的,人為在電機上施加的一種方法。再生製動的原理:當電機的轉子速度超過電機同步磁場的旋轉速度時,轉子繞組所產生的電磁轉矩的旋轉方向和轉子的旋轉方向相反,此時,電機處於製動狀態。之所以把此時的狀態叫再生製動,是因為此時電機處於發電狀態,即電機的動能轉化成了電能。此時,可以采取一定的措施把產生的電能回饋給電網。達到節能的目的。因此,再生製動也叫發電製動。
  再生製動會出現在以下兩種場合:1、起重機重物下降時,電機轉子在重物重力的手動下,轉子的轉速有可能超過同步轉速,此時,電機處於再生製動狀態。這時,電機的製動轉矩是阻止重物的下落,直至製動轉矩和重力形成的轉矩相等時,重物才會停止下落。2、當變頻調速時,當變頻器把頻率降低時,同步轉速也隨之降低。但轉子轉速由於負載慣性的作用,不會馬上降低,此時,電機也會處於再生製動狀態,直至拖動係統的速度也下降為止。

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