电机的启动与制动

关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析摘要现阶段，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。

本文就三相异步电动机的启动、制动等技术问题进行分析。

关键词三相异步电动机；启动；制动；分析1 三相异步电动机的启动电动机接上电源，转速由零开始增大，直至稳定运转状态的过程，称为启动过程。

对电动机启动的要求是：启动电流小，启动转矩大，启动时间短。

当异步电动机刚接上电源，转子尚未旋转瞬间（n=0），定子旋转磁场对静止的转子相对速度最大，于是转子绕组感应电动势和电流也最大，则定子的感应电流也最大，它往往可达额定电流的5-7倍。

笼型异步电动机的启动方法有直接启动（全压启动）和降压启动两种。

1.1 直接启动直接启动也称全压启动。

启动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。

这是一种最简单的启动方法，不需要复杂的启动设备，但是，它的启动性能恰好与所要求的相反，即：1）启动电流I大。

对于普通笼型异步电动机，启动电流是额定电流的4—7倍。

启动电流大的原因是：启动时n＝0，s＝1，转子电动势很大，所以转子电流很大，根据磁通势平衡关系，定子电流也必然很大。

2）启动转矩TST不大。

对于普通笼型异步电动机，启动转矩倍数KST＝1-2。

由上可见，笼型异步电动机直接启动时，启动电流大，而启动转矩不大，这样的启动性能是不理想的。

过大的启动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响，因此，直接启动一般只在小容量电动机中使用，如：7.5kW以下的电动机可采用直接启动。

如果电网容量很大，就可允许容量较大的电动机直接启动。

若电动机的启动电流倍数K1、容量与电网容量满足下列经验公式：则电动机便可直接启动，否则应采用下面介绍的降压启动方法。

1.2 降压启动降压启动的目的是为了限制启动电流，但问题是在限制启动电流的同时，启动转矩也受限制，因此它只适用于在空载或轻载情况下启动。

启动时，通过启动设备使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。

直流电动机的启动、调速、反转与制动（一）摘要本文介绍了直流电动机的启动、调速、反转和制动等方面的基础知识和实际操作技巧。

通过了解直流电动机的工作原理，我们能够更好地掌握如何实现电动机的启动、调速、反转和制动控制。

一、直流电动机的基本原理直流电动机是应用广泛、使用最为普及的一类电动机，它利用直流电的力线作用于定子和转子中导体的电流而产生旋转力矩。

直流电动机的基本构成包括：定子、转子、集电环、电枢、永磁体等部分，其中电枢是电机的主要转换元件。

当电机通电后，电枢内的导体会在磁场作用下受到力矩而旋转，从而带动转子旋转。

电枢外接电源，因此电流方向不断变化，导致电枢上每一根导体均不断变化着受到力矩的方向，当导体在磁场中转到过渡点时，力矩的作用方向就会随之改变，从而形成电枢稳定旋转，并实现电机的工作。

二、直流电动机的启动直流电动机的启动方式主要有自激励式启动和外激励式启动两种。

1. 自激励式启动自激励式启动是最常见的直流电动机启动方式，它是通过电枢产生的反电动势和自感作用来实现电机的启动的。

在自激励式启动过程中，需要使用一个发电机将直流电源产生的电流输出到电机的电枢上，此时，电枢上的导体会产生高速旋转，并在磁场作用下产生反电动势。

当电枢转速达到某一值时，反电动势的大小会超过电源电压，从而达到自我激励的目的，实现电机的启动。

2. 外激励式启动外激励式启动采用较大的磁场励磁电源来励磁电机的励磁绕组，使电机初期转矩增大，将电机启动起来。

外励磁通常使用同步电动机、串联机等至少具有较强磁场特性的电动机来实现。

三、直流电动机的调速1. 电枢调速电枢调速是一种常见的简单调速方式，它通过改变电枢电压的大小，控制电动机的转速。

具体来说，通过调节电枢上电流的大小和方向，可以实现电枢中磁通的改变，从而改变电机的转速。

但是，电枢调速方式容易产生调速失速现象，同时，由于电机负载的变化，需要不断调节电机的电压，使得调速操作比较麻烦。

2. 电阻调速电阻调速是通过在电机电路中加入电阻，从而改变电路阻抗大小，从而实现电机的转速调节。

电机制动器操作方法
电机制动器是一种常见的电动机控制装置，其作用是将电动机停止或减速运行。

以下是电机制动器的操作方法：
1. 切断电源：在操作电机制动器之前，首先要将电源切断，确保工作安全。

2. 按下停止按钮：在电机制动器上通常配有一个红色的停止按钮，按下按钮将切断电机的供电，使其停止运行。

3. 设置制动频率：电机制动器上通常有一个旋钮或触摸屏，用于设置制动频率。

制动频率决定电机制动的速度。

根据需要将旋钮或触摸屏调整到所需的制动频率。

4. 设置制动时间：电机制动器上通常有一个旋钮或触摸屏，用于设置制动时间。

制动时间是电机从运行到停止所需的时间。

根据需要将旋钮或触摸屏调整到所需的制动时间。

5. 启动电机制动器：设置完制动频率和制动时间后，按下电机制动器上的启动按钮，电机将开始制动。

6. 监控制动过程：在电机制动过程中，可以通过检查电机制动器上的指示灯或显示屏来监控制动的状态。

确保制动顺利进行，电机停止运行。

请注意，以上操作方法仅供参考，具体操作方法将根据电机制动器的不同型号和厂家的说明书而有所不同。

在操作电机制动器之前，确保熟悉相应的使用说明书，并遵循所有安全操作规程。

教案（首页）授课班级机电高职1002授课日期课题序号 1.3 授课形式讲授授课时数 2 课题名称直流电动机的起动、反转和制动教学目标1. 了解直流电动机启动时存在的问题。

2．掌握直流电动机常用的启动方法。

3．掌握直流电动机的反转方法。

4．熟悉直流电动机的制动方法。

5．学会直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教学重点1、直流电动机常用的启动、反转和制动的方法。

2、直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教学难点1、直流电动机常用的启动、反转和制动的方法。

2、直流电动机常用启动、反转和制动方法的操作。

教材内容更新、补充及删减无课外作业见教案教学后记送审记录盐城生物工程高等职业技术学校课堂时间安排和板书设计复习5导入5新授60练习15小结5一、直流电动机的起动1、起动条件2、起动方法（1）电枢回路串电阻起动（2）降压起动二、直流电动机的反转三、直流电动机的制动1、能耗制动2、反接制动（1）倒拉反接制动（2）电枢电源反接制动3、回馈制动课堂教学安排课题序号 1.3 课题名称直流电动机的起动、反转和制动第1 页共8 页导入新授使用一台电动机时，首先碰到的问题是怎样把它启动起来。

要使电动机启动的过程达到最优，主要应考虑以下几个方面的问题：启动电流Ist的大小；启动转矩Tst的大小；启动设备是否简单等。

电动机驱动的生产机械，常常需要改变运动方向，例如起重机、刨床、轧钢机等，这就需要电动机能快速地正反转。

某些生产机械除了需要电动机提供驱动力矩外，还要电动机在必要时，提供制动的力矩，以便限制转速或快速停车。

例如电车下坡和刹车时，起重机下放重物时，机床反向运动开始时，都需要电动机进行制动。

因此掌握直流电动机启动、反转和制动的方法，对电气技术人员是很重要的。

一、直流电动机的启动直流电动机从接入电源开始，转速由零上升到某一稳定转速为止的过程称为启动过程或启动。

1．启动条件当电动机启动瞬间，n=0，Ea=0，此时电动机中流过的电流叫启动电流Ist，对应的电磁转矩叫启动转矩Tst。

电机的启动与制动控制技术电机在现代工业中具有广泛的应用，其启动与制动控制技术是保证电机正常运行和安全操作的关键。

本文将从电机启动技术和电机制动技术两个方面探讨这一话题。

一、电机启动技术电机启动技术指的是将电机从停止状态转变为运行状态的过程。

常见的电机启动技术主要有直接启动、定时器启动、星角启动和变频启动等。

直接启动是最简单直接的启动方式，即将电源直接接入电机，通过开关使电机启动。

这种方式适用于小功率电机，但其缺点是启动电流大，对电网冲击较大。

定时器启动是通过设置定时器来控制电机的启动时间，可避免电机启动时的冲击电流，提高了电网的稳定性，但需要根据实际情况来确定启动时间。

星角启动是通过三角形连接电机绕组，先以星形连接启动，待电机达到一定速度后再切换为三角形连接。

这种启动方式相对平稳，对电网冲击小，适用于中小型电机。

变频启动是一种较为高级的启动方式，通过变频器改变电源频率来控制电机启动。

这种方式能够实现平滑启动，减小启动电流，提高电机的使用寿命。

二、电机制动技术电机制动技术指的是将电机从运行状态迅速停止的过程。

常见的电机制动技术主要有惯性制动、反接制动和电阻制动等。

惯性制动是指通过改变电机的负载使其减速停止，通常适用于小功率电机。

这种制动方式简单易行，但制动效果不够理想。

反接制动是将电机切换为电动机模式，通过改变电机绕组的接线方式，使其反向运转来减速停止。

这种制动方式适用于中小型电机，制动效果较好。

电阻制动是通过加入电阻来减小电机的旋转磁场，从而实现减速停止。

这种方式能够实现较高的制动效果，并且可以通过控制电阻的大小来调整制动力矩。

三、启动与制动控制技术的应用启动与制动控制技术在工业生产中起到至关重要的作用。

在生产线上，电机启动需要考虑到启动电流对电网的影响，适当选择合适的启动方式。

在运输设备中，制动技术能够确保设备的安全停止，防止事故的发生。

此外，在电动汽车等领域，电机的启动与制动控制技术也是关键。

三相交流异步电动机的启动调速及制动一、三相交流异步电动机的启动电动机从接入电网开始转动，逐渐增加转速一直达到正常转速为止，这段过程为启动过程，通常只有几十分之一描到几秒钟。

启动电流与启动转矩是衡量电动机好坏的主要依据。

电动机开始转动时转子电路中感应电动势最大，一般为额定情况下的20倍左右。

但由于此时转子电抗也最大，故转子电流为额定情况下的5-8倍。

由于异步电动机转子电能是由定子绕组供给的，所以定子绕组中的电流亦将为额定时的4-7倍。

起动时虽然转子电流较大，但此时电抗也很大，则使转子功率因数COS①2很小，所以启动转矩并不大。

启动电流大，电网电压降大，影响其他电气设备的正常工作；其次对于频繁开、停的设备将使其电动机发热，影响电动机的寿命。

启动转矩小，电动机不能带负载启动或是启动时间过长而使电动机温升过高。

衡量电动机启动性能的好坏，主要有如下三点：1、启动电流尽可能小；2、启动转矩尽可能大些；3、启动设备简单、经济，操作方便二、三相鼠笼式异步电动机的启动1、全压启动把电动机直接接到电压与电动机额定电压相等的电网上则称为全压启动。

这种方法的优点是操作简便，成本低；但启动电流较大。

为了保证电动机启动时不引起电网电压下降太多，电动机的额定容量满足下列经验公式的要求时才允许全压启动：Ist∕IR<3∕4+上述表达式中ISt表示电动机起动电流，IR表示电动机额定电流，一般情况下1st大约为4〜7倍，因为电动机的额定容量不超过电源变压器容量的15%〜20%时都允许全压启动。

2、降压启动降压起动是用降低电动机端电压的办法来减小启动电流。

当电压降低时起动转矩按电压的平方成正比例下降，故此种方法适用于空载或轻载情况下起动。

降压起动有三种方法：a.串电阻降压起动：这种方法是在三相定子绕组中串接相同电阻（或变阻器）。

分手动与自动控制两种。

b.星形一三角形降压起动：这种起动方法适用于工作时定子绕组为三角形接法的电动机。