异步电动机能耗制动
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三相异步电动机的制动特性常见的三种制动方式:能耗制动反馈制动反接制动1.能耗制动特性异步电动机的反接制动用于精确停车有肯定的困难,由于它简单造成反转,而且电能损耗也比较大;反馈制动虽然是比较经济的制动方法,但它只能在高于同步转速下使用;而能耗制动却是比较常用的精确停车的方法。
原理图如下:进行能耗制动时,首先将定子绕阻从三相电流电源断开(1KM打开),接着马上将一抵押直流电源统入定子绕阻(2KM闭合)。
直流电流通过定子绕阻后,在电动机内部建立一个固定不变的磁场,由于转子在运动系统存储的机械能维持下连续旋转,转子导体内就产生感应电势和电流,该电流于恒定磁场相互作用产生作用方向于转子实际旋转方向相反的制动转矩,在它的作用下,电动机转速快速下降,此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子电路的电阻中。
2.反馈制动特性由于某种缘由异步电动机的运行速度高于它的同步速度,异步电动机就进入发电状态。
反馈制动时,电机从轴上吸取功率后,一部分转化为转子铜耗,大部分则通过空气隙进入定子,并在供应定子铜耗和铁耗后,反馈给电网,所以,反馈制动又称发电制动。
原理图:反馈制动运行状态的两种状况:1.负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈制动状态;2.电动机在变极调速或变频调速过程中,极对数突然增多或供电频率突然降低,使同步转速突然降低时的反馈制动运行状态。
3.反接制动特性电源反接假如正常运行时异步电动机三相电源的相序突然转变(电源反接),这就转变了旋转磁场的方向,电动机状态下的机械特性曲线就由第一象限的曲线1变成了第三象限的曲线2。
但由于机械惯性的缘由,转速不能突变,系统运行点a只能平移至特性曲线2至b点,电磁转矩由正变负,则转子将在电磁转矩和负载转矩的共同作用下快速减速。
倒拉制动倒拉制动消失在位能负载转矩超过电磁转矩的时候,例如起重机下放重物,为了使下降速度不致太快,就常用这种工作状态。
异步电动机能耗制动的原理概述在工业生产和交通运输中,电动机广泛应用于各种设备和车辆中。
异步电动机作为常见的一种电动机类型,其能耗制动能够有效地控制设备或车辆的速度和停车过程。
本文将介绍异步电动机能耗制动的原理及其相关概念。
1.异步电动机概述异步电动机,也被称为同步感应电动机,是一种常用的交流电动机。
它由定子和转子组成,通过电磁感应产生转矩,实现能量转换。
在正常工作状态下,异步电动机将输入的电能转化为机械能,驱动设备正常运行。
2.动能制动动能制动是指通过将电动机的电能转化为热能,通过摩擦产生制动力,从而减速或停止设备的一种制动方式。
它广泛应用于不同领域的设备和车辆中,包括电梯、列车和汽车等。
动能制动可以降低能耗,延长设备寿命,并提供更好的安全性能。
3.异步电动机能耗制动原理异步电动机能耗制动是通过改变电动机的工作方式,将其转变为发电机工作,将机械能转化为电能,然后将电能转化为热能。
具体原理如下:-当需要制动时,异步电动机的定子绕组接通电阻器,形成一个外接负载电阻,使电动机的运行模式从电动机模式切换到发电机模式。
-由于负载电阻的存在,电动机被迫转换为发电机运行,产生电能。
-产生的电能经由电阻器转化为热能,通过散热器散发到外部环境中。
4.异步电动机能耗制动特点异步电动机能耗制动有以下特点:-减速和停车过程中不需要外部设备或器件,只需通过切换电路即可实现。
-能耗制动具有较高的控制准确性和稳定性,能够满足不同设备或车辆的制动要求。
-能耗制动过程中不会产生噪音和污染,是一种环保的制动方式。
-能耗制动可以回收能量,降低能源消耗,提高能源利用效率。
5.异步电动机能耗制动应用异步电动机能耗制动广泛应用于许多行业和领域,包括:-电梯系统:通过能耗制动,实现电梯的平稳停车和楼层对准。
-列车系统:能耗制动在列车制动过程中起到重要作用,确保列车的安全停车。
-汽车制动系统:在汽车中,能耗制动一般是指通过电动机的回馈,实现汽车刹车和停车。
三相异步电动机能耗制动的方法三相异步电动机能耗制动是一种常用的制动方法,它通过改变电动机的工作方式来实现制动效果。
在实际应用中,三相异步电动机能耗制动具有以下几种方法。
首先是电阻制动。
电阻制动是通过将外接电阻与电动机绕组连接,形成一个回路,使电动机产生额外的电阻,从而减小电动机的转速。
当电动机停止供电时,外接电阻会吸收电动机的旋转能量,使其转速逐渐减小,最终停止转动。
这种方法简单易行,成本较低,但能耗较大。
其次是逆变器制动。
逆变器制动是通过控制逆变器的输出频率和电压来实现制动效果。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,通过改变输出频率和电压,可以改变电动机的工作方式和转速。
在制动过程中,逆变器会逐渐降低输出频率和电压,使电动机的转速逐渐减小,最终停止转动。
这种方法能耗较小,但需要较复杂的控制系统。
再次是反接制动。
反接制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动效果。
在正常工作时,三相异步电动机是通过三相交流电源供电的,而在反接制动时,将两个相序反接,使电动机的旋转方向发生改变,从而实现制动效果。
这种方法简单易行,成本较低,但对电动机的损伤较大。
最后是短路制动。
短路制动是通过将电动机的两个绕组短路连接来实现制动效果。
当短路连接后,电动机会产生额外的电流,并形成一个磁场,从而产生制动力矩,使电动机的转速逐渐减小,最终停止转动。
这种方法能耗较小,但对电动机的损伤较大。
综上所述,三相异步电动机能耗制动有多种方法可选择,每种方法都有其优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法来实现制动效果,并在能耗和设备损伤之间做出权衡。
同时,随着科技的发展和技术的进步,三相异步电动机能耗制动方法也在不断创新和改进,以提高能耗效率和减小设备损伤。
三相异步电动机能耗制动直流电流和电
压核算办法
在电动机的各种制动办法中,能耗制动以其精确、牢靠、对电网无冲击电流的特征而得到了广泛运用,分外关于功率大、制动再三的机械,运用更为广泛。
(1)能耗制动原理。
在电动机的定子绕组断电往后,当即在其恣意两相定子绕组上接入一向流电源,使定子绕组中发作接连磁场,转子在该磁场中旋转发作感应电动势,转子电流与固定磁场发作的转矩阻遏转子持续旋转,然后发作制动效果,使电动机活络停转。
(2)能耗制动核算办法。
能耗制动所需的直流电流比)和电压
U(。
)的核算式为
l(d)=Kllx
U(d)=l(d)R=KllxR
式中lx-电动机仅带有传动设备时的电流,该值挨近空载电流值;
R-电动机三根进线中恣意两根进线之间的电阻值;
K1-系数,通常取3.5〜5。
R的值可用万用表测得。
L的值因挨近于空载电流值,因而可依
据电动机铭牌标明的额外电流(I)与联络系数K2 (见表)进行核算, 其公式为
lx=IKl
表电动机畿耗制动时的联络系数表
容量(kW)
0.125
0.125 〜0.5
0.5 〜2
2h
十~50
50
2
K2
70~95
45 〜70
40 〜55
30 〜45
23 〜35
28 〜30
80-96 65 〜85 45 〜60 35 〜55 25 〜40 20 〜30 6
85 〜98 70 〜90 50 〜65 35 〜65 30 〜45 22 〜33。
简述三相异步电动机能耗制动的工作原理全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:三相异步电动机的能耗制动是指利用电动机内部的旋转磁场产生的感应电动势来实现制动效果的一种制动方式。
这种制动方式既可以实现快速制动,又能够实现较大的制动力矩,因此在许多工业应用中得到了广泛的应用。
下面将简述三相异步电动机能耗制动的工作原理。
三相异步电动机的工作原理是利用旋转磁场的相对速度产生感应电动势。
当电动机运行时,旋转磁场产生感应电动势,这个感应电动势会引起转子绕组上感应出电流,将引起电流的阻尼,最终起到制动的效果。
在三相异步电动机的能耗制动中,主要是通过改变电动机的电源供电方式来实现。
当电动机在运行时,改变供电方式,使得电机转子上直接带电,通过转子电流产生的磁场与定子绕组产生的磁场相互作用,从而产生电磁力矩,实现制动效果。
一般来说,三相异步电动机能耗制动可以分为两种类型:直流电制动和交流电制动。
直流电制动是通过将交流电源切换为直流电源,使得电机无法正常运行,产生制动效果;而交流电制动则是通过改变交流电源的频率和幅值,从而改变电动机的运行状态,实现制动效果。
需要注意的是,三相异步电动机的能耗制动过程中会产生较大的能量消耗,因此在实际应用中需要考虑能耗问题。
针对这一问题,可以通过在制动过程中回馈能量到电网或者利用储能装置来减少能量损耗,从而提高能耗制动的效率。
三相异步电动机的能耗制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动效果,其中包括直流电制动和交流电制动两种方式。
在实际应用中,需要综合考虑制动效果、能耗和安全性等因素,合理选择制动方式,并采取相应的措施来提高能耗制动的效率和可靠性。
第二篇示例:三相异步电动机能耗制动是一种常见的制动方式,它通过将电动机转化为发电机,将机械能转化为电能,从而实现制动的目的。
在工业生产中,这种制动方式被广泛应用于各种类型的设备和机械,具有较为成熟的技术和可靠的性能。
下面我们来简要介绍三相异步电动机能耗制动的工作原理。
三相异步电动机的能耗制动
所谓能耗制动就是将正常运行的电动机的定子绕组的三相交流电源切断,同时给定子绕组的任意两相通入直流电,此时定子中的旋转磁场消失,由直流电产生了恒定磁场。
由于转子在惯性作用下继续转动,转子导体切割恒定磁场,产生转子感应电动势,从而产生感应电流;同时,转子中的感应电流又与磁场相互作用,产生与转速方向相反的电磁转矩,即制动转矩。
因此,转子转速迅速下降,当转速下降至零时,转子中的感应电动势和感应电流均为零,制动过程结束。
制动期间,转子的动能转变为电能消耗在转子回路的电阻上,所以称这种制动为能耗制动。
设电动机原来工作在固有机械特性曲线上的A点,制动瞬间,因转速不能突变,工作点由A点过渡到能耗制动机械特性曲线上(曲线1)的B点,在制动转矩的作用下,电动机开始减速,工作点沿曲线1变化,直到原点(n=0,T=0),制动结束。
若电动机负载为位能性负载,则当电动机转速为零时,就要实现停车,必须立即采用机械制动的方法将电动机轴刹住,否则电动机将在位能性负载的作用下反转,机械特性曲线将进入第IV象限。
为了限制制动电流,在转子回路中串入了制动电阻RB,制动电阻的选择要适当,不能太大,否则制动效果不好,也不能太小,否则制动电流又太小,影响电动机的可靠性。
能耗制动广泛应用于要求平稳准确停车的场合,也应用于起重机一类位能性负载的机械上,用来限制重物的下降速度,以使重物稳定下放。
三相异步电动机能耗制动的原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠三相异步电动机能耗制动的原理。
你说这电动机啊,就像个勤劳的小毛驴,一直在那转啊转,给咱干各种活儿。
那啥是能耗制动呢?咱可以这么想,电动机就好比一辆正在飞驰的汽车,突然你想让它快速停下来,咋办呢?那就是给它来点阻力,让它赶紧刹住车。
这能耗制动啊,就类似这个道理。
当电动机要停下来的时候,咱就给它通上直流电。
这直流电一进去,就像给电动机的轮子上卡了个大木块,让它转不动啦。
然后呢,电动机就把它的动能转化成热能消耗掉了,这不就是能耗制动嘛。
你想想看,要是没有这个能耗制动,电动机可不得一直转下去啊,那多吓人!就像那失控的马车,不知道会闯出啥祸来。
有了能耗制动,咱就能让电动机乖乖听话,说停就停。
这就好比咱跑步,跑着跑着要停下,也得有个阻力让咱慢慢减速不是?能耗制动就是给电动机提供了这么个阻力。
它能让电动机快速、平稳地停下来,不造成啥乱子。
而且啊,这能耗制动还有很多好处呢。
它操作简单,效果还特别好。
就像你有个特别听话的小助手,你让它干啥它就干啥。
咱再换个例子,电动机就像个调皮的小孩子,一直在那疯跑,能耗制动就是能把这个调皮孩子拉住的那只手,让他别乱跑,乖乖待在原地。
这多好啊,让咱的工作啊、生活啊都能更有序。
咱生活中很多地方都用到了三相异步电动机能耗制动呢。
比如那些大型的机器设备,要是没有能耗制动,那可不得了,说不定会出啥大事故。
所以说啊,这三相异步电动机能耗制动可真是个了不起的东西。
它虽然看起来不显眼,但在关键时刻能发挥大作用。
咱可别小瞧了它,它可是保障咱各种设备正常运行的大功臣呢!它让电动机变得更可控,让我们的生活和工作更加安全、高效。
这难道不是很神奇、很厉害吗?。
三相异步电动机能耗制动控制简介三相异步电动机是常见的工业电机,其广泛应用于各种机械设备中,是工业自动化领域的核心部件。
但是在一些场景下,需要对电机进行能耗控制和制动控制,尤其是在工程机械上,这一需求尤为常见。
本文将简单介绍三相异步电动机的能耗制动控制技术。
能耗制动能耗制动是一种通过将电机回馈电能返回电网以实现制动的方法。
当电机在运行中需要减速或停止时,可以将电机转子接通到直流电源造成一个短路,在这个时候,电机会将其运动动能转化为电能并反向输入到电网中,这样就实现了电机的能耗制动。
根据电机的工作原理,可以将三相异步电机分为彩绘电机和鼠笼电机。
彩绘电机彩绘电机能耗制动的方法比较简单,因为彩绘电机的转子是由绕组转子构成的,所以可以通过给转子加上额外的接线使其转子电路短路,使得电机在停止使用时通过短路将电能回馈到网络中,实现电机的能耗制动。
在实际应用中,还可以使用直接转矩控制,通过调节直流电流实现电机的能耗制动。
鼠笼电机鼠笼电机的转子由短路环和绕组组成,鼠笼电机能耗制动则是通过电网反向给电机供电,在电机转速逐渐降低的过程中,发生电磁感应使得电机的绕组中产生感电势,并产生一定的电流,从而使电机能量得以回馈到电网中。
与彩绘电机相比,鼠笼电机的能耗制动需要注意保护电机,避免因电机突然停止导致电流过大,损坏电机。
电机制动控制电机的制动控制主要包括电阻制动和反电动势制动两种方式。
在彩绘电机中,由于电机转子绕组可以方便地接入外部电阻,因此电阻制动成为一种常见的控制方式。
对于鼠笼电机,其产生的反电动势比较大,可以通过控制电机漏感和截止角来进行制动控制。
电阻制动电阻制动通过在电机强制加上电阻来消耗电机的能量,实现制动的目的。
电阻制动的控制电路简单,但是其能量消耗效率较低。
实际应用中,可以通过控制电阻的值和接入时间优化电机的能耗。
反电动势制动反电动势制动则是通过电机转子所产生的反电动势来制动电机。
反电动势是一种通过电机转子运动所产生的电势,与电机的电磁感应相似,但却与电源的相关性极小,电机速度逐渐降低的过程中,反电动势会随之降低,从而实现电机制动的目的。
简述三相异步电动机能耗制动的原理
三相异步电动机能耗制动是一种常见的电动机制动方式,其原理基于电动机的反电动势和电磁感应现象。
在正常运行时,三相异步电动机通过供电系统提供的电源电压和频率驱动转子旋转。
当需要制动时,通常通过切断电源来停止电机的供电,但这样会导致电机突然停止,可能会对机械设备和电动机本身造成损坏。
为了解决这个问题,使用能耗制动可以将电机的动能转化为电能消耗。
当电机停止供电后,由于转子的旋转惯性,会产生一个反向电动势。
这个反向电动势会导致电流在电机内流动,从而产生电阻力矩,使电机逐渐减速并停止旋转。
具体来说,三相异步电动机在能耗制动时,通常将两个相线短接在一起,而第三个相线则通过一个制动电阻连接到电网上。
这样,当电机停止供电后,旋转的转子会产生一个反向电动势,这个电动势会引起电流在两个短接的相线之间流动。
由于制动电阻的存在,电机产生的电流会通过电阻消耗电能,并逐渐减速直至停止。
需要注意的是,能耗制动时会产生大量的热量,所以需要使用能承受高温的制动电阻,并同时配备适当的散热措施以防止过热。
总之,三相异步电动机能耗制动的原理是利用电机的反电动势和电磁感应现象,将电机的动能转化为电能消耗,通过短接两个相线和连接制动电阻的方式来实现电机的减速和停止。
这种制动方式可以避免电机突然停止带来的损坏,并减少对机械设备的冲击。
三相异步电动机能耗制动原理
三相异步电动机的能耗制动原理是通过将电动机的转子绕组接入电网,利用电网的能量来制动电动机。
具体原理如下:
1. 异步电动机在运行时,由于电动机的输出功率大于负载的需求功率,电动机会将多余的功率转化为机械能,从而实现驱动负载。
而在能耗制动下,电动机需要将多余的功率转化为电能,通过电网耗散掉。
2. 当电动机进行能耗制动时,将电动机的转子绕组与电网相连。
根据转子绕组的连接方式,能耗制动可分为串联能耗制动和并联能耗制动两种方式。
a. 串联能耗制动方式:将转子绕组串联到电网上,使得电动
机的转子与电网同频运行。
由于电动机的转速略低于同步速度,电机输出的是负功率,将功率传送到电网中。
b. 并联能耗制动方式:将转子绕组并联在电网上,使得电动
机的转子电流与电网电流相位相差180度。
这样电动机的转子失去了能源引起的转动力矩,使其自动停转,电能通过转子绕组流向电网。
3. 通过连续地将多余的能量传送到电网中,电动机的转动速度逐渐减小,直至停止转动。
这样就实现了对电动机的耗散制动。
值得注意的是,能耗制动产生的电能需要通过电网耗散掉,因此在实际应用中需要考虑电网的负载能力和电动机的安全性能。
三相异步电动机能耗制动怎么计算直流电源的大小三相异步电动机能耗制动怎么计算直流电源的大小,制作时间一般为多少,这里分享下电动机能耗制动直流电源的计算公式,以及计算公式中各参数的含义,供大家学习参考。
电动机能耗制动直流电源的计算公式1、直流电源计算公式ID=KI线 VD=IDR能耗制动是一种制动形式,分为直流电机的能耗制动、交流电机的能耗制动二种。
直流电机的能耗制动:电动机在电动状态运行时若把外施电枢电压U突然降为零,而将电枢串接一个附加电阻R,即将电枢两端从电网断开,并迅速接到一个适当的电阻上。
电动机处于发电机运行状态,将转动部分的动能转换成电能消耗在电阻上。
随着动能的消耗,转速下降,制动转矩也越来越小,因此这种制动方法在转速还比较高时制动作用比较大,随着转速的下降,制动作用也随着减小。
2、参数含义式中:ID——能耗制动所需的直流电流 VD——能耗制动所需的直流电压R——电动机三根进线中任意两根之间的电阻K——系数,取3.5~4,考虑到电动机绕组的发热情况,并使电动机有比较满意的制动效果,系数K即为所取的励磁电流倍数;传动装置转速高而贯量大的系数K可用上限。
在设计或选用整流电源变压器时,可选用10%处抽头的变压器。
根据以上计算公式估算,当电动机的贯量不大时,制动时间一般不会超过2S钟。
说明:1、交流电动机能耗制动:电机回路断电后,通入直流电,此时电机靠自身的动能或者是位能的负载来带动,则电机进入能耗制动状态。
2、直流电动机能耗制动:电机回路断电后不需要另外附加动力电源,只是把其电枢回路短接,靠自身的动能或者是位能的负载来带动,则电机进入能耗制动状态。
以上就是三相异步电动机能耗制动直流电源的计算公式,以及有关交流电动机能耗制动、直流电机的能耗制动的相关知识,希望对大家有所帮助。
三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理知识目标1.识记电动机能耗制动的原理2.掌握电动机能耗制动控制线路的工作原理能力目标1.能够分析电动机能耗制动控制线路的工作原理2.掌握电动机能耗制动控制线路特点及适用场合素养目标培养学生严密的逻辑思维和分析能力教学重点电动机能耗制动控制线路的工作原理教学难点电动机能耗制动控制线路的工作原理教学过程一、知识回顾反接制动控制线路的工作原理2.启动合上电源开关QS按下启动按钮KM1线圈得电M启动M启动后KS闭合按下制动按钮KM1线圈失电M制动4.反接制动的特点:制动转矩大,制动迅速,冲击大,易损坏传动零件,制动准确性差,制动能量消耗大,不宜经常制动。
二、新授课(一)能耗制动原理电动机脱离三相交流电源后,在定子绕组加直流电源,在定子、转子之间的气隙中产生起阻止旋转作用的静止磁场,电动机转子由于惯性仍沿原方向转动,则转子在静止磁场中切割磁力线,产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩,实现对转子的制动。
(二)能耗制动控制线路原理图分析1.电路结构①主电路②控制电路2.工作原理分析①全压启动电动机正常运转,合上闸刀开关QS,接通电源,按下正常运转启动按钮SB2,SB2的常开触头闭合,电路从1开始,经过FU4,FR,SB1,到已经闭合的SB2,KM2常闭触头,KM1线圈,回到0,形成这样一条回路,使得交流接触器KM1线圈得电,交流接触器KM1的常闭辅助触点断开,它的常开辅助触点闭合形成自锁,KM1的主触头闭合,电动机正常运转。
②能耗制动二电动机要制动时,按下制动按钮SB1,SB1的常闭触头断开,常开触头闭合,此时交流接触器线圈KM1失电,KM1的主触头断开,切除三相电源,与此同时KM1的辅助常闭触头恢复闭合,电路从1开始,经过FU4,FR,到已经闭合的SB1,已经复位的KM1常闭触头,再到KM2线圈,回到0,形成这样一条回路,使得交流接触器KM2线圈得电,KM2的常闭辅助触头断开,KM2的主触头闭合,此时电动机定子绕组加直流电源,在定子、转子之间的气隙中产生起阻止旋转作用的静止磁场,电动机转子由于惯性仍沿原方向转动,则转子在静止磁场中切割磁力线,产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩,实现对转子的制动。
异步电动机能耗制动的原理-回复异步电动机能耗制动是一种常见的电动机制动方式。
它通过将电动机作为发电机运行,将机械能转化为电能再耗散,实现制动的目的。
下面将详细介绍异步电动机能耗制动的原理。
首先,我们来了解一下异步电动机的基本工作原理。
异步电动机是一种交流电动机,由定子和转子组成。
定子上绕有三相绕组,通常接入三相交流电源,转子则通过气隙与定子分离。
当给定子通电时,产生的旋转磁场作用于转子,使得转子跟随旋转磁场转动。
这样,电能被转换为机械能,电动机就能驱动负载进行工作。
在工作状态下,当我们需要制动时,可以通过改变电动机的供电方式,使其在制动过程中能够实现能耗制动。
具体来说,异步电动机能耗制动可以通过以下三个步骤实现:制动切换、定电阻接入和电能耗散。
首先是制动切换。
在停止给电动机供电之后,我们需要切换电动机的终端,使得绕组成为可供电的终端。
以三相绕组为例,通常的供电方式是将一组绕组接入到交流电源中。
在制动切换过程中,我们需要改变终端的接入方式,将原先接入电源的终端切换至可外接负载的终端。
这样,当电动机运行作为发电机时,通过负载的阻力,可以使得电动机产生制动力矩。
制动过程中的第二个步骤是定电阻接入。
在进行能耗制动时,为了保证电动机正常运行作为发电机,我们需要在电动机绕组中接入定电阻。
定电阻通常由一组电阻器构成,它们的总阻值应适当选择,以确保能耗制动过程中电动机能够正常工作。
定电阻的接入,使得电动机在运行时产生额外的电阻,从而导致电动机输出的电能转换为热能耗散。
最后是电能耗散。
在定电阻接入的情况下,电动机运行作为发电机,通过绕组与定电阻形成电路。
在这个电路中,当电动机转子旋转时,由于负载的存在,电动机的输出电能被转换为电流并流经电路中的电阻。
根据欧姆定律,电流通过电阻会产生功率损耗。
这样,电能就被转换为热能,通过电阻的耗散而消耗掉,从而实现了制动的目的。
总结起来,异步电动机能耗制动的原理包括制动切换、定电阻接入和电能耗散。
淮阴工学院课程设计说明书作者: 俞晨羲学号:1121106125 学院: 机械工程学院专业: 机械电子工程题目: 三相异步电动机能耗制动系统设计指导者:高荣殷永华目录1 引言................................................. 错误!未定义书签。
2 能耗制动线路设计..................................... 错误!未定义书签。
2.1能耗制动的基本原理.. (2)2.2 能耗制动主体电路介绍 (2)2.3能耗控制电路初选及改进 (4)3能耗控制电路参数计算 (7)3.1能耗制动状态机械特性 (7)3.2三相异步电动机机械特性的三种表达式 (7)3.3有关参数的计算 (9)结束语 (10)参考文献 (11)1 引言三相异步电机转子结构有笼型和绕线式两种。
定子由定子铁芯,定子绕组和机座三部分构成。
定子铁芯的作用作为电机磁路的一部分和嵌放定子绕组。
铁芯一般采用导磁性良好,比损耗小的0.5mm厚的低硅钢片叠成。
定子绕组是电机的电路,其作用是感应电动势,流过电流。
定子绕组在槽内部分与铁芯间绝缘。
转子由铁芯,转子绕组和转轴构成。
转子铁芯是电机磁路的一部分,一般由0.5mm硅钢片冲制后叠压而成。
转轴起支撑转子铁芯和输出机械转矩的作用。
转子绕组有笼型和绕线式。
本次设计主要用到笼型,重点介绍下笼型。
在转子铁芯均匀分布的每个槽内各放置一根导体,在铁芯两端放置两个端环,分别把所有伸出槽外部分与端环连接起来。
如果去掉铁芯剩下的绕组就像一个松鼠笼子。
三相异步电机之所以得到广泛应用,主要由于它结构简单,运行可靠,制造容易,价格低廉,兼顾耐用,而且有较高的效率和相当好的的工作特性。
但是尚不能较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收之后的无功功率。
在交流电力拖动系统中, 异步电动机既可运行于电动状态, 又可运行于电磁制动状态, 随生产机械的不同要求而定。
三相异步电动机的能耗制动, 是通过将运行在电动状态的异步电机的定子脱离交流电源时, 立即在定子两相绕组通入直流励磁电流的方法, 使定子产生静止磁场的。
当转子由于惯性仍在旋转时, 其导体切割此磁场便感应电流并产生与转子转向相反的电磁制动转矩而实现制动。
它广泛用于矿井提升及起重运输等生产机械上。
能耗制动是笼型电动机的制动方法之一,本设计就能异步电动机耗制动做下简要的探讨。
2能耗制动线路设计2.1能耗制动原理能耗制动就是在切断三相电源的同时,接到直流电源上(如图2.1所示),使直流电流通入定子绕组。
理论物理告诉我们,直流电流的磁场是固定不动的,而转子由于惯性继续在原方向转动, 根据右手定则和左手定则不难确定这里的转子电流与固定磁场相互作用产生的转矩的方向。
实事上,此时转矩的方向恰好与电动机转动的方向相反,因而起到了制动的作用。
理论和实验证明,制动转矩的大小与直流电流的大小有关。
直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5~1 倍。
这种制动能量消耗小,制动平稳,但需要直流电源。
在有些机床中采用这种制动方法。
由于受制动电动机 电流的影响,直流电流的大小受到限制,别是在工作环境 相对恶劣、三相电动机功率又相对较大的情况下,实施能 耗制动有一的困难。
要使用能耗制动关键是要选配好直流 电源且注意直流电源开关的使用技术,切忌误操作,切忌 接线错误。
在直流能耗制动中直流电动机的电源,一般来自于交流电路,并通过整流获得,随着大功率整流集成电路的应 图2.1 能耗制动接线图 用与发展,电路电流的整流往往由二极管整流向大功率集成电路稳压、整流方向发展。
因此,选择好功率匹配、电流适中,满足能耗制动需求电路的设计,是解决问题的关键。
当电动机用于起重设备,特别是机械加工车间的吊装、移位、运行时,应用直流电机反转达到制动目的,因为利用这种方法,一方面稳定性能好, 由线路均匀自动输出直流电压, 控制直流反转电动机,得到稳定的纯线性直流电压,实现电动机反转,制动交流电机。
2.2能耗控制主体电路介绍根据能耗制动原理以及课题给出的技术参数可以大致设计出三相笼型异步电动机能耗制动的线路图,所需要元件如表2.1。
图2.2为笼型电动机能耗制动的控制总体线路。
下面就其主体电路部分做一下介R绍。
其中A,B,C是线电压为380V的三相电源。
FU1是熔断器,用来保护电机,一旦出现功率长时间超过规定的最大负载时FU1会熔断切断电源,使整个线路断电,电机停止工作。
FR1是热继电器,热继电器是防止电路过载,由于频繁启动或缺相,造成电流过大但还未到熔断器动作的时候,反时间限制,这时热继电器的金属片由大电流积蓄热量,拉动拉杆保护电动机熔断器起短路保护。
最下面接的是符合课题技术参数的笼型异步电机。
至于用于提供制动时的直流电流是由三相电源任意两相经过桥式整流后的到,在桥式整流电路中串接一个可变电阻,通过调节电阻调节制动电流从而达到满足制动要求。
A B C能耗制动电路主体部分能耗控制电路控制电路部分图2.2 能耗制动电路从控制线路原理分析,按下SB2按钮在电动机开始起动的瞬间,KM1接触器的线圈、时间继电器KT的线圈同时通电,接触器和时间继电器同时动作而吸合,吸合时间一般都为几毫秒到几十毫秒,但两者的吸合时间是有差异的,为接触器的全行程比时间继电器大,磁系统动作灵敏度比时间继电器低,因此吸合时间比时间继电器长,尤其对于大容量的接触器而言, 动作吸合时间比时间继电器可能大几十毫秒,这就使得时间继电器延时断开的动合触点在SB 2按下的瞬间先于KM1的动合触点接通,使得KM 2的线圈瞬间也得电接通,很有可能造成KM 2触头闭合,使直流电流通入定子绕组( 在KM 1吸合后,随着KM 1辅助常闭触点的断开,KM 2线圈断电,当然这个过程很短暂) 。
就是说,电动机开始起动的瞬间也处于瞬间的制动过程,则会增加起动电流,缩短接触器的使用时间。
2.3能耗控制电路初选及改进初步设计的笼型电动机能耗制动的控制线路见图2.3, 其中采用了断电延时的时间继电器KT 的一个延时断开的动合触点,在制动时, 线路的动作次序如下:针对以上控制线路的不足,提出了一种改进方法: 增加一对KM1 辅助常开触头,图2.3笼型电动机能耗制动的控制线路1KM 断电 电动机脱离电源KM 2通电 制动开始 延时 KM 2断电 制动结束按下SB 1表2.1 元件清单用于对KT 时间继电器进行单独控制。
改进后的主电路与原电路相同, 电路如(图2.4),在改进后的控制电路中, 接触器KM2的线圈只有在制动即按下SB1停止按钮,接触器KM1 断电后才能得电, 杜绝了按下SB2 起动按钮, 在起动过程中KM2得电的可能性。
在起动的瞬间, 按下SB2起动按钮, KM1 接触器线圈得电, KM1接触器的主触头闭合, 电动机与三相电源接通开始起动; 同时KM1 接触器的辅助常开触头接通、辅助常闭触头断开, 这时时间继电器KT 线圈才得电, KT的一个延时断开的动合触头接通, 在起动过程中KM2 的线圈始终不得电, 从而避免了在电动机开始起动的瞬间也处于瞬间的制动过程, 与原有制动控制线路相比较, 减小了起动电流, 在一定程度上延长了接触器的使用寿命, 改善了电动机的起动性能( 过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压降落,使负载端的电压降低, 影响邻近负载的正常工作)。
2图2.4 改进后的总体电路图其中,F1是热继电器,次元件作用已经在上文主电路中介绍过。
FU2是熔断器也在主电路中介绍了。
SB1和SB2分别是常闭和常开按钮,在无人为情况下是分别保持闭合和断开的。
KT是时间继电器,作用是在制动结束后断开经整流的直流电源结束制动。
KM1和KM2是电磁继电器。
有线圈和触点组成,触电有常闭和常开之分。
当线圈得电时常闭触点断开,常开触点闭合。
根据以上介绍可以明白控制电路的分析了。
3 能耗制动控制电路参数计算3.1能耗制动状态机械特性异步电动机原来在图3.1所示的A 点运行,相应于电动机固定负载下正常运转,为了迅速停车,马上进行能耗制动,即电动机脱离电网时,立即在定子两相内接入直流电源,在定子内形成一固定磁场,转子由于惯性继续运转,导体切割磁场,产生制动转矩。
能耗制动时的机械特性如图3.1所示。
当转子内电阻增加而直流励磁电流不变时产生的最大转速也增加,但最大转矩保持不变,如图曲线1,3所示,特性3对应串联电阻较大时。
当转子电阻不变而直流励磁电流增加时,产生的最大转矩时的转速不变,但最大转矩将增大,如图中特性曲线1,2所示,特性2对应直流励磁电流较大时。
3.2三相异步电动机机械特性的三种表达式(1)物理表达式T=C TJ Φm 22I'cos 'ϕ式中:异步机的转矩系数:图3.1 异步电动机能耗制动机械特性曲线2111w TJ k W pm C =2222222222222cos )/(/cos ϕϕ='+''='+''='X s R R X s R s RΦm −异步机每极磁通由以上各式可以得到图3.2 (2)参数表达式有以上表达式可以画出机械特性曲线图3.3所示 (3)实用表达式式子中各参数的含义如下Tm 最大转矩,Sm 是临界转差率,n 0是空载转矩,n N 是额定转速,S N 是额定转差率,K T 是过载倍数。
图3.2 在不同转速22I 'cos 'T ϕ和的乘积求 图3.3 异步电动机的机械特性图222222X s R E I '+⎪⎭⎫ ⎝⎛''='2121212R R s s s s s R R s T T m m m m m '++⎪⎪⎭⎫⎝⎛'+=若忽略R1可以得到表达式 ss s s T T m m m+=2)1(2N -+=T T m K K s s 0N0N n n n s -=()2212212201X X s R R sR U m T x '++⎪⎭⎫⎝⎛'+'=Ω3.3有关参数的计算(1)可调电阻的计算能耗制动的强弱与通入直流电的大小和电动机转速有关系。
在同样转速下,直流电越大制动作用越强,一般直流电为电动机空载电流的3—4倍。
电机的空载电流按不同磁极有所不同的,空载电流与额定电流之比有一定的关系。
2极:20~30%6极:35~50%4极:30~45%8极:35~60%所以先根据电机磁极数和额定电流计算出空载电流I(也可:以用卡流表测空载电流),则制动直流电流为(3-4)I,然后用万用表测量电机两相之间的电阻R(也可以计算得出),根据欧姆定律,即可计算出直流电压:U=3IR。
知道了电机两相电阻,和直流电压,可以根据自己的需要来选择限流电阻R1了,即你想要直流电流为I限,则I限=U/(R+R1),I限和U,R已知,就可以计算出I限了。