异步电动机电气制动课程课件

第五章异步电动机的电气制动

一、概述1、电力拖动系统的制动方式机械制动——用于停车制动；电气制动——用于减速制动、限速制动；2、交流异步电机的电气制动方式

发电反馈制动；反接制动；

动力制动；§5-1异步电动机电气制动的种类1机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

二、发电反馈制动1、基本原理1）基本原理当n>n0时，S<0，使F与n方向相反;2）基本方法

（1）在重力载荷作用下，使n>n0时，产生制动——限速制动；（2）采用调频电源（f↓→n0↓），使n>n0=60f/p时，产生制动力（称低频制动）——减速制动；§5-1异步电动机电气制动的种类2机电学院机电工程系§5-1异步电动机电气制动的种类二、发电反馈制动第五章异步电动机的电气制动

基本原理分析：如图5-1重物下放拖动系统(n-n0)Fnn0制动状态n>n0S<03机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

二、发电反馈制动2、工作特性特性方程主要特点：制动时，n>n0，S<0，(S为负值)

制动特性，位于第2象限；§5-1异步电动机电气制动的种类4机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

二、发电反馈制动1）在恒频电源下，通过重力负载实现限速制动。主要特点：勿需改变正常接线方式；

不增加任何设备;节能效果好——向电网反馈电能;

使用条件：

——用于重力负载的限速制动，

n>n0。3、实际应用§5-1异步电动机电气制动的种类5机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

二、发电反馈制动3、实际应用2）采用变频电源，通过调频实现制动；

主要特点：采用变频电源；制动力矩可调，制动效果好；但不能向电网反馈电能，只能消耗在电阻中。使用条件：用于减速或限速制动，n<n0§5-1异步电动机电气制动的种类6机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

三、反接制动1.制动方式1）两相反接制动;

改变φ(n0)方向，M<0，n>0;2）反转反接制动

改变n方向，n<0，M>0;§5-1异步电动机电气制动的种类7机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

基本原理①改变定子三相电源任意两相相序使n0

<0→S>1,M<0，产生制动。②在转子绕组中串入电阻进行限流增加,并调节制动力。主要应用：减速制动；三、反接制动1）两相反接制动;

改变φ(n0)方向,M<0,n>0;§5-1异步电动机电气制动的种类8机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

基本原理：①在转子绕组中串入电阻R2，使M<ML，转速n<0,S>1;②n与M方向相反，产生制动力。主要应用：限速制动；三、反接制动2）反转反接制动

改变n方向,n<0,M>0;§5-1异步电动机电气制动的种类9机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

三、反接制动2.主要应用1）两相反接制动——减速制动；2）反转反接制动——限速制动；重力提升重力提升重力下放§5-1异步电动机电气制动的种类10机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

三、反接制动3.主要特点优点：方法简单、制动力矩大，能实现减速和限速制动；

缺点：S>1，能量损耗较大；§5-1异步电动机电气制动的种类11机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

四、动力制动动力制动——也称为能耗制动；主要应用——减速制动和低速限速制动。基本原理制动时，定子接直流电源，使f1=0，n0=0；当n0=0时，Δn=n0-n<0，I2<0，M<0，产生制动；§5-1异步电动机电气制动的种类12机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

基本原理——将定子的三相交流激磁改成直流激磁，使定子的旋转磁场变成静止磁场，转子在负载力矩作用下进行发电制动。动力制动--需要解决的问题：1）三相交流激磁与直流激磁的等效关系及其接线方式；

2）直流励磁方式对动力制动机械特性的影响；

§5-2动力制动的工作原理13机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

等效关系--需要解决的主要问题：①如何将三相定子绕组与直流电源进行连接？②在定子绕组中应通入多大的直流激磁电流？基本要求：保证三相交流激磁与直流激磁的磁势平衡关系；主要因素：取决于电动机三相定子的连接方式（Y或△连接）；§5-2动力制动的工作原理14机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

1、三相绕组星形（Y）接法的等效关系设：任意时刻t，定子线圈三相绕组的相电流为：1）三相交流励磁的变化规律§5-2动力制动的工作原理15机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

1、三相绕组星形（Y）接法的等效关系（1）当t=0瞬时，定子的三相交流电为：

=0=-1.23I1=+1.23I1交-直流的等效关系：2）三相交流励磁的瞬时等效关系§5-2动力制动的工作原理16机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

1、三相绕组星形（Y）接法的等效关系（2）当ωt=π/2时，定子的三相交流电为：=+1.41I1=-0.707I1=-0.707I1交-直流的等效关系：2）三相交流励磁的瞬时等效关系§5-2动力制动的工作原理17机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

2、三相绕组三角形（Δ）接法的等效关系设：三相绕组的相电流为：电源线电流与绕组相电流的关系1）三相交流励磁的变化规律§5-2动力制动的工作原理18机电学院机电工程系第五章异步电动机的电气制动

一、交-直流励磁电流的等效关系

2、三相绕组三角形（Δ）接法的等效关系（1）当ωt=π/2时，电源三相线电流：交-直流励磁的等效关系：2）三相交流励磁的瞬时等效关系§5-2动力制动的工作原理19机电学院机电工程系第五朴章异步秤电动辱机的广电气右制动一、穿交-领直流庸励磁决电流邻的等痕效关感系2、围三相淡绕组乱三角危形（京Δ）杏接法匙的等本效关想系（2讯）当挽ωt盐=π府/3男时，唯电源蹦三相线电璃流：交-科直流灾励磁罩的等羞效关扑系：2）去三相师交流踩励磁慎的瞬揉时等锤效关墓系§5牛-2堆动力条制动喷的工么作原翅理20机电软学院睁机电止工程紧系第五概章异步罪电动利机的嫂电气从制动一、存交-职直流头励磁胞电流渡的等心效关旬系各种吴接线壮方式倒与等欧效电保流的斤关系辱如表深5-素1§5栽-2饥动力递制动秋的工剪作原俘理21机电限学院话机电轻工程号系第五持章异步亿电动理机的秒电气跳制动二、盾交流伞异步桨电机樱的等脸效电聚路等值幅电路——担将转娱子回企路的因电源死参数躁（I2、E2）和酱电路亏参数婆（R2、X2）按帐一定复的等第效折销算原回则，肌折算超到定螺子一谋侧的浸电路扭。基本桌定义坊：§5沃-2召动力扭制动扶的工舍作原孝理22机电教学院望机电钟工程絮系第五风章异步训电动家机的想电气氏制动二、千交流驴异步炸电机步的等识效电薯路等值丛电路插的实福际意效义：可利很用电供路原温理及亡其计叮算方霞法，疾对异说步电宰机的缓定子盾与转业子工阀作参摘数进宣行定量闹计算丙和分爹析，并桑得出污电机锅在动崇力制坛动状雾态下族的机欢械特坚性方怀程和秩特性谁。§5忍-2复动力查制动被的工乎作原堂理23机电推学院陡机电建工程稀系第五兰章异步勿电动神机的耻电气柴制动二、蚕交流秀异步绣电机渴的等责效电凡路等值卷电路悬的等闹效折系算关瞧系1、苦定子残磁势剪与转括子磁值势的运平衡蝇关系2、艘转子弃回路秘的电端势平烂衡关稀系§5序-2担动力盖制动臭的工羽作原易理3、忠定子剑回路沃的电段势平种衡关役系24机电朴学院哑机电知工程爸系第五饭章异步是电动味机的银电气肾制动二、厦交流氧异步周电机谷的等编效电忆路1、盏定子踢磁势扑与转蚁子磁篮势的宗平衡狠关系§5异-2六动力担制动讲的工柜作原贯理25机电溪学院步机电如工程欲系第五女章异步研电动侄机的应电气局制动二、堪交流猫异步插电机偏的等纺效电江路1、支定子丘磁势恶与转渔子磁猎势的傅平衡也关系1）尺电动桶机状昌态下当U1一定轮，φ爹恒定杀；I1随I/2变化螺；§5忌-2卵动力销制动判的工哪作原僚理26机电叠学院团机电默工程面系第五剂章异步庄电动叶机的泳电气农制动二、充交流鞋异步念电机余的等校效电架路1、索定子角磁势怪与转搬子磁筐势的炭平衡羞关系2）欣动力腾制动衬状态缸下定子逮磁势龙W1I1——炊恒定荒（直户流励哀磁）合成妨气隙增磁通φ，随孤I2变化环。§5俩-2驻动力疾制动傲的工末作原踪蝶理27机电备学院诸机电币工程叹系第五睡章异步梨电动辆机的青电气迈制动二、萌交流顺异步嫩电机西的等百效电把路2、扇转子悼回路躲的电仙势平富衡关帆系（5-21）§5葬-2膏动力悬制动悬的工巾作原壶理其中28机电腿学院妄机电碍工程嫌系第五魔章异步煎电动测机的见电气怎制动二、薄交流喉异步课电机鸭的等输效电染路2、傻转子辛回路高的电仓势平本衡关营系§5杯-2执动力害制动阔的工袄作原洁理（5-21）（5-21）29机电施学院意机电要工程倘系第五窜章异步万电动招机的饲电气芦制动二、剥交流盖异步绑电机惠的等专效电所路2、离转子触回路娃的电掉势平平衡关宿系§5窄-2碧动力完制动稳的工席作原工理（5-21）（5-21）各参数的等效关系磁势平衡等效原则视在功率不变铜耗不变无功功率不变30机电妄学院武机电哀工程冲系第五附章异步众电动碎机的荐电气罩制动二、拨交流舒异步唉电机毛的等舰效电较路2、莫转子额回路腥的电邪势平植衡关旬系§5统-2冈动力富制动蛇的工如作原纷理31机电严学院鼻机电灶工程哭系第五用章异步盒电动祝机的引电气位制动二、峡交流牢异步浮电机宽的等洲效电他路3、滚定子滩回路锤的电坊势平怨衡关溉系根据叫φ芬→循W1→产城生E1电磁趴作用江关系绵，φ=k知I0因此拴，E1可以雁用励满磁电究流I0表示蚕：式中酿：xm——桶电动袋机的扇磁励传电抗强。§5端-2史动力军制动赚的工乳作原适理32机电蔑学院咽机电讲工程芳系第五陈章异步昌电动罗机的再电气朵制动二、唤交流刊异步抬电机夹的等典效电边路得定乐子电登路的却等效让过程救：§5循-2佳动力汽制动古的工粪作原茎理3、厌定子印回路掠的电千势平决衡关举系33机电票学院寸机电那工程禽系第五症章异步筋电动才机的挥电气酬制动二、员交流杏异步键电机贿的等自效电疯路4、肾电机题的等夕值电摘路根据湖定子庄电动拆势E1和转漫子开意路等亩效电鉴动势菜E20的基咏本关辛系，元可得谁：定子菜回路a、态b两点于与转妹子回巾路c、余d两点趁的电屈位相捉同。§5右-2之动力胳制动色的工升作原锻理34机电户学院童机电属工程搂系第五帜章异步侦电动品机的愿电气荣制动二、晋交流四异步届电机笨的等六效电开路4、端电机绘的等牲值电很路§5肿-2宜动力垂制动扔的工充作原肃理35机电铃学院际机电铁工程正系第五画章异步送电动亩机的镰电气劈燕制动三、掩动力歼制动油状态浸下的轧机械鬼特性分析购方法电磁咱力矩拖为：同步芹电磁革功率量：求出耻转子袖电流I/2，可周求§5屠-2轧动力瘦制动作的工纹作原条理36机电蛛学院颤机电放工程灭系第五播章异步躲电动疼机的给电气卫制动三、降动力宴制动宜状态木下的返机械豪特性1）用求出鄙转子山电流（5虫-2鞭4）§5罪-2溉动力佳制动批的工鉴作原混理（5欧-2次2）37机电呢学院朗机电挤工程跨系第五仰章异步分电动贸机的犬电气简制动三、汗动力珠制动馋状态索下的碌机械皮特性2）角动力舞制动慨特性山方程§5志-2无动力挤制动确的工未作原蔬理（5住-2典5）38机电殃学院纤机电方工程裳系第五巧章异步并电动消机的工电气致制动三、欢动力窑制动匪状态蒙下的跨机械醋特性（5恨-2摇6）2）糕动力煌制动奏特性痕方程特性挑方程散：式中敌：若不身考虑她铁心痕的磁区饱和电，励厨磁电坑抗xm为常漠数，遇上式训可简鱼化成暖为：§5带-2教动力垃制动蚂的工处作原城理39机电泽学院蜓机电镇工程织系第五迎章异步征电动洲机的可电气禾制动三、粪动力剃制动亿状态冻下的棋机械酸特性3）害动力画制动纽奉特性玻曲线特性汉方程动：§5洞-2辅动力饺制动蕉的工杂作原军理定子抬励磁缘瑞电流I1一定制，Mm一定；转子版电阻在R2一定刻，Sm一定；40机电峡学院编机电边工程五系第五担章异步体电动厚机的污电气孤制动三、跨动力味制动随状态哀下的慎机械述特性与电膝动机缩慧特性域的不脂同点颤：动力柔制动蚕状态电动踪蝶机状估态3）域动力返制动肿特性糟曲线§5晌-2故动力西制动瓦的工鸭作原筛理①最大征力矩追Mma杆x41机电纵学院山机电艺工程特系第五摆章异步泛电动怎机的址电气颜制动三、葬动力翼制动爽状态腹下的庙机械削特性与电魂动机株特性叛的不建同点箩：动力真制动阁状态电动妹机状刻态其中偶：故，缓动力水制动娘时，喇Sm非常现小，需后要串五电阻甲R2增大凳Sm3）距动力图制动孩特性笑曲线§5症-2馒动力敲制动僚的工蛇作原爽理②临袋界转肚差率绝Sm42机电劈燕学院迫机电懒工程布系第五缴章异步蝇电动火机的近电气叔制动三、芬动力尾制动滔状态塘下的喘机械您特性与电为动机涉特性献的不晋同点俭：动力朴制动范状态电动业机状伟态3）雹动力症制动茧特性坑曲线§5啊-2由动力损制动颠的工按作原冻理③转差任率S桨的意链义与箩表示转差唉率的肺意义相同，表秋示方园式不同。43机电隶学院蛮机电钱工程辽系第五咬章异步你电动舌机的头电气呆制动一.订计算铁方法针及步帽骤1.缎计算畜方法1）爽先计谈算I/2；2）额然后宣计算冒电磁御功率Ps舍；3）季计算竭制动宗转矩M，得出膀机械瞧特性§5沙-3辨动力抽制动驱机械妇特性宏的计丸算44机电兴学院快机电内工程掉系第五狡章异步卫电动箩机的多电气膛制动1）佩计算I/2（5得-2饰4）考虑刃铁心柱的磁情饱和云，励喷磁电姐抗xm为I0的函练数；xmI0§5轿-3荣动力养制动析机械占特性慨的计吼算一.时计算摩方法押及步割骤45机电挪学院妻机电鼠工程坑系第五失章异步挽电动续机的惜电气仓制动将5匆-2门4式穗两边温平方亏得：由式伤(5姓-2衫2)陡(载5-剥23多)得盏：（5-29）化简偿后得挂：或（5-30）

§5菊-3薯动力寄制动畜机械惰特性狐的计古算一.风计算驻方法枣及步杀骤1）掏计算I/246机电躁学院援机电辰工程弟系第五然章异步漫电动臂机的投电气策制动根据乐：（5-30）在I1给定育的条概件下真，设完定一取个I0值，在磁倍化曲政线上减找到喜相对姥应的xm或E/20值，光然后赔利用爽式（5团-3高0）计算阀出I/2。§5晶-3剂动力叙制动凭机械较特性锻的计遣算一.编计算轨方法爆及步铜骤1）膊计算I/247机电狐学院凑机电就工程渠系第五芳章异步锯电动荐机的以电气纺制动2）唐计算洁转差边率S在I/2、币R/2、消x/2已知点的条斤件下羡，由垃式（5其-2堵9）得：（5-31）§5吗-3柴动力筛制动沉机械属特性吼的计锅算一.浅计算棋方法愉及步苏骤48机电果学院再机电济工程劈燕系第五蚁章异步辣电动消机的懒电气墙制动3）气计算多电磁轮功率便P邻s得出海I/2、掀R/2、S辆的条矩件下勤：4）花制动锻转矩怕M计锻算或（5-32）5）郊制动引特性难的绘桌制设定吐一个烧I0，可愤算出兴一点杰S和翼M，浴作特赴性上捏的一哈个点丝式;再改判变赚I0值，宴可得浇另一挪点S那和M猜，通声过逐收点计蹲算，塔得出闹特性递曲线测。§5侄-3趁动力掠制动宵机械柱特性悄的计路算一.楼计算鱼方法败及步换骤49机电得学院心机电珍工程洞系第五性章异步熟电动测机的摸电气勿制动2.昆计算边步骤已知档条件1）震异步裂电动绪机磁铜化曲浩线或2）吊定子及绕组序与转剂子绕宣组的棵变比3）治转子欣绕组灶电阻幕r2和漏呆电抗孤x2，及轨转子底附加痒电阻饿R2；4）磨定子贡给定发的励宵磁电茎流毁Id或达I1。（铜见表火5-普1）§5字-3陪动力挂制动孝机械伸特性狂的计丢算一.铃计算布方法劈燕及步秤骤50机电甩学院痒机电跃工程幕系第五睬章异步日电动动机的撑电气晓制动1）谎根据趣定子漂绕组谜的连鸟接方蚊式，胆按表燥5-覆l由资，励毫磁电犹流摊Id得出填I12）伸设定童一个跌I0，在徐磁化痒曲线禾上查骗到对腰应的换E/20=xmI0。3）森根据复式(类5-泪30敏)计拴算凉I/2；4）望根据解式(导5-婚31孕)计传算S港；5）苹根据神式(线5-慰32党)计崭算M毫；6）享逐点伪计算吵出若蹦干组武（S卷，M筛），雕将数杆据绘衣出机从械特榆性曲走线。（5-30）（5-31）（5-32）§5锁-3些动力悠制动该机械走特性脊的计貌算一.耕计算驰方法跳及步牺骤2.业计算匆步骤51机电唯学院堪机电辣工程雅系第五酒章异步袄电动垃机的萝电气霜制动二.拉实用侨计算杏方法1、滩简化您计算邮式忽略1）谈定子吼侧的时简化狐计算令：押x/2=琴0纹，式周（5货-3拣0）育（5卵-3落1）膏和（膊5-灵32绩）可颜简化凡为：（5-34）（5-35）（5-36）§5桨-3士动力倾制动柜机械办特性输的计部算52机电晕学院影机电虑工程处系第五洲章异步摸电动壤机的我电气浸制动2）滩转子晓侧的稿简化慰计算用变旷比系艘数KT，将梯I/2、露E/20、够R/2还原才成转庙子原素电路晒参数番，介得：（5-37）（5-38）（5-39）§5性-3垄动力锈制动庸机械置特性费的计初算二.佣实用聚计算牙方法1、谱简化重计算吩式忽略53机电捧学院无机电忙工程肤系第五偏章异步慕电动柜机的起电气块制动2、壮万用伍磁化截曲线——特定膛系列爷电动发机的通须用磁凡化曲疾线。横座标——相对励磁电流纵座标——转子相对电势§5沉-3警动力暮制动朽机械衬特性瓦的计捡算二.歇实用共计算拥方法54机电跑学院补机电社工程桐系第五愉章异步羞电动驰机的威电气诸制动§5哥-3晋动力溪制动交机械河特性琴的计摆算二.筝实用按计算顷方法55机电帮学院罚机电培工程饮系第五辜章异步搂电动爽机的灾电气谅制动3、绕磁化外曲线界应用1）买已知净：定掩子额萄定励拣磁电翼流I0N2）设定I0，得

3）伍由I*0和万签用磁舟化曲栗线，沸得E*204）况已知仁：转脱子额秀定电畏压E2N，由E*20=E20/E2N，可痰得；E205）咸利用闲式（摘3-勇34酒）（泻3-杆35名）（竹3-猜36丸）求湖S、联M，电作曲费线；§5趴-3惊动力喇制动泡机械斤特性搅的计排算二.访实用则计算料方法56机电茶学院持机电坚工程爆系第五脑章异步诱电动变机的乐电气例制动三.狐计算四举例〔例5晒-1〕计头算某适异步终电动胀机的粉动力络制动茧特性Mmr2R21R22令：x/2=0x/2≠0§5逐-3扶动力企制动控机械恶特性忙的计矛算57机电飘学院狭机电惰工程亦系第五啄章异步始电动捡机的营电气棉制动〔例诉5-狱1〕夕计算怖某异哥步电吊动机美的动他力制夕动特冰性计算狗结果配分析码：1）输在转阴子回沙路无视附加活电阻栽时，熊Sm=0眠.0绘26窃;2）误当R2=R21=0阶.3元09繁=1倍1×星r2时，烟Sm=0稳.3音3；3）傻当R2=R22=1嫁.7蜻19评=6本1×笛r2时，栽Sm=1你.6舰4；4）骡当Sm=0知.3爽3时肿，电动万机状箭态下荣：附加降电阻捷R2=1.我5r2；动力甘制动灰状态：附兄加电最阻R21=11×r2；5）博考虑沾x/2时，纳最大末力矩冻较简毁化计晌算下漆降约熄小5祝%。三.省计算损举例§5依-3垄动力辽制动顿机械枕特性巨的计皂算58机电着学院傲机电剧工程缎系第五劝章异步辩电动牙机的痕电气鹊制动四.幸直流六励磁朴电流玩的估献算工程漏问题晒：已知晒：制模动力母矩M叠；求Id、Ud；(零电源封容量便)计算莲依据贝：直流怕励磁滋电流周Id与最亡大制产动转议矩Mma取x的关冶系曲稿线，氏图5坊-1渗4示计算孤方法：形见〔富例5嗓-2预〕§5火-3项动力估制动玩机械过特性典的计惰算59机电趁学院单机电插工程司系第五颗章异步钱电动淋机的眨电气盼制动例搂5-虫2计算都步骤嫩：1)唐由PN，nN求额眼定转碧矩MN;2)弹由制阵动力誓矩M扶，求摸Mma做x;一般城取M挡=7坑5%悟Mma飞x3)蜘由MN，Mma我x