电拖第二十四次课

M3~3~Q111.2三相异步电动机的制动一、能耗制动1.制动原理n+U－Q2

RbI1×ΦFF●制动前：Q1合上，Q2断开，M为电动状态。●制动时：

Q1断开，Q2合上。M为制动状态。定子：U→I1→Φ转子：n→E2→I2TT2.能耗制动时的机械特性OnT特点：①因T与n方向相反，n~T曲线在第Ⅱ、Ⅳ象限。②因n=0时，T=0，n~T曲线过原点。③制动电流增大时，制动转矩也增大；产生最大转矩的转速不变。I1"I1'＜3.能耗制动过程——迅速停车TLOnT12(1)制动原理：制动前：特性1。制动时：特性2。a点b点原点O(n=0，T=0)，惯性ab(T＜0，制动开始)n↓制动过程结束。(2)制动效果：

Rb↓→I1↑→Φ↑→T↑→制动快(3)制动时的功率：定子输入：P1

=0，轴上输出：P2=TΩ＜0动能P2

转子电路的电能，

PCu2消耗掉。4.能耗制动运行——下放重物TLOnT12aa点b点惯性(T＜0，制动开始)bn↓原点O(n=0，T=0),在TL作用下n反向增加cc点(T=TL),制动运行状态以速度nc

稳定下放重物。◆

制动效果：由制动回路的电阻决定。二、反接制动1.定子两相反接的反接制动——迅速停车3~M3~3~M3~Rb电动状态制动状态(1)制动原理：TL制动前：正向电动状态；制动时：OnT1n02－n0定子相序改变，n0变向。bs=－n0

－n－n0=n0+nn0即：s

＞1(第Ⅱ象限)。同时：E2s、I2

反向，T

反向。aca点b点惯性(T＜0，制动开始)n↓c点(n=0，T≠0),制动结束。到

c点时，若未切断电源，M将反向起动。－TLd例1

JZR51－8型绕线式异步电动机，

＝22kW,

,V,A,

如果拖动额定负载运行时，采用反接制动停车，要求制动开始时最大制动转矩为

，求转子每相串入的制动电阻值。解:电动机额定转差率转子每相电阻制动后瞬间电动机转差率过制动开始点（

＝1.964,

）的反接制动机械特性的临界转差率为固有机械特性的

为转子串入反接制动电阻为取决于Rb的大小。(2)制动效果：aOnT1n02－n0bc(3)制动时的功率：Pe=m1I2'2R2'+Rb'

s＞0PCu2

=m1(R2'

+Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe

+|Pm|＜0Pm

=(1－s)Pe三相电能电磁功率Pe转子机械功率Pm定子转子电阻消耗掉2.转子反向的反接制动——下放重物OnT1n02bcTLad(1)制动原理：定子相序不变，转子电路串联对称电阻Rb。a点b点惯性(T＜TL)n↓c点(n=0，T＜TL)在TL作用下M反向起动d点(n＜0，T=TL)制动运行状态(2)制动效果：改变Rb的大小，改变特性2的斜率，改变nd。下放重物：Tc＜TL。3e(3)制动时的功率：s=n0－nn0第Ⅳ象限：＞1(n＜0)Pe=m1I2'2R2'+Rb'

s＞0pCu2

=m1(R2'+Rb')

I2'2=Pe－Pm=Pe

+|Pm|＜0Pm=(1－s)Pe——定子输入电功率——轴上输入机械功率（位能负载的位能）——电功率与机械功率均消耗在转子电路中。三、回馈制动用于高速下放重物，不用于迅速停车。在调速过程中也会自动出现回馈制动现象。1.下放重物时的回馈制动G3~M3~RbOnT－n01TLTTnTLbac反向电动回馈制动（1）制动时的功率：s=－n0－n－n0=n0+nn0第Ⅳ象限：＜0

(n＜－n0)Pe=m1I2'2R2'+Rb'

s＜0PCu2

=Pe－Pm|Pe

|=|Pm|－PCu2＜0Pm=(1－s)Pe=m1I2'21－ss(R2'+Rb'

)——定子发出电功率，向电源回馈电能。——轴上输入机械功率（位能负载的位能）——机械能转换成电能（减去转子铜耗等）（2）制动效果：Rb↑→特性2斜率↑→下放速度↑※为了避免危险的高速，一般不串联

Rb。2.减压调速与变极调速时的回馈制动TnOfNf1TLabcdTnOYYYTLabcd?12三相异步电动机的调速1.改变磁极对数p2.改变转差率s

3.改变电源频率f1(变频调速)调速方法：

n=(1－s)n0=(1－s)60f1

p——有级调速。无级调速。一、电动机的调速指标1.调速范围

D=nmax

nmin

※重型铣床的进给机构：

D=300(2~600mm/min)2.调速方向3.调速的平滑性——平滑系数σ=ni

ni－14.调速的稳定性——静差率δ=×100%n0－nn0

TnOn01n02△nN△nN◆

D、δ、△nN的关系(nN=nmax)D=nNδ△nN(1－δ)

5.调速的经济性6.调速时的允许负载不同转速下满载运行时：输出转矩相同——恒转矩调速。输出功率相同——恒功率调速。TL二、变极调速n0TnOYYY0.5n0n0TnO△YY0.5n0TL1.调速方向

YY→Y(△)：n↓Y(△)→YY：n↑2.调速范围:D=2~43.调速的平滑性：

平滑性差。4.调速的稳定性：

稳定性好。静差率：δ%

=n0－nn0

△nn0

=(基本不变）5.调速的经济性：

经济性好。6.调速时的允许负载：(1)YY－Y：恒转矩调速。满载输出功率：P2=√3UNINcos

1η满载输出转矩：T2=P2Ω=12INYINYY∵=12ΩYΩYY如果cos

1η不变，则：=12P2YP2YY=1T2YT2YY（恒转矩调速）(2)YY－△（近似）恒功率调速：∵=√3IPN2IPNIN△INYY=√32=12Ω△ΩYY如果cos

1η不变，则：P2△P2YY=√32≈1（恒功率调速）T2△T2YY=×2√32=1.732n0TnOsMUNTLTL三、变转差率调速（能耗转差调速）1.调压调速:TL(1)调速方向:

U1(＜UN)↓U1n0TnOsMUNU1→n↓(2)调速范围：

D较小。(3)调速的平滑性:若能连续调节U1，n

可实现无级调速。(4)调速的稳定性：

经济性较差。①需要可调交流电源；②cos

1和η均较低。(6)调速时的允许负载：既非恒转矩调速，又非恒功率调速。∵T∝U1p2稳定性差。(5)调速的经济性：∴U1↓→T(n)↓→P2↓↓n0TnOTMR2R2+Rr2.转子串电阻调速TLM3~3~RrKM(1)调速方向:n↓(2)调速范围：D较小。(3)调速的平滑性:Rr↑

→δ%↑↑(5)调速的经济性：初期投资不大，但运行效率较低。(6)调速时的允许负载：

取决于Rr的调节方式。(4)调速的稳定性：稳定性差。

恒转矩调速。∵调速前后U1、

f1不变，Φm不变，∴T

=

CTΦm

I2Ncos

2

基本不变。三、变频调速

U、f可变M3~3~整流电路逆变电路50Hz控制电路

直流n0TnOn0'f1＞fNU1L=UNn0TnOn0'f1＜fN，=常数U1f1

TLTL1.调速方向:f1＜fN时：n↓f1＞fN时：n↑2.调速范围:3.调速的平滑性:5.调速的经济性：4.调速的稳定性：D较大。平滑性好（无级调速）。稳定性好。

初期投资大；运行费用不大。6.调速时的允许负载：(1)

f1