運(yùn)動控制

三相異步電機(jī)的電氣制動(下)

ainet.cn   2018年08月24日

  4.2 三相異步電機(jī)的電氣制動

  d.電子制動

  只需使用一個帶制動電阻器的速度控制器即可實(shí)現(xiàn)電子制動。在這種情況下,異步電機(jī)用作發(fā)電機(jī),機(jī)械能耗散到制動電阻器中,不會增加電機(jī)中的損耗。

  關(guān)于更多信息,請參見 電機(jī)起動器設(shè)備一章中關(guān)于電子速度控制設(shè)備的內(nèi)容。

  e.通過超同步操作實(shí)現(xiàn)制動

  在這種系統(tǒng)中,電機(jī)的負(fù)載在高于同步速度的情況下進(jìn)行驅(qū)動,使其行為類似于異步發(fā)電機(jī),并產(chǎn)生一個制動轉(zhuǎn)矩。除了少量耗散以外,能量完全由電源進(jìn)行恢復(fù)。

  在使用提升電機(jī)的情況下,這種操作相當(dāng)于在額定速度下負(fù)載下降。制動轉(zhuǎn)矩可以精確補(bǔ)償負(fù)載的轉(zhuǎn)矩,在恒定速度(而不是減速)下運(yùn)行電機(jī)。

  在滑環(huán)電機(jī)上,必須把所有或者一部分電機(jī)電阻器短路,以防止驅(qū)動電機(jī)的時(shí)候超過額定速度太多而導(dǎo)致機(jī)械性損傷。這個系統(tǒng)可以很好地限制驅(qū)動負(fù)載:

  ●速度穩(wěn)定,與驅(qū)動轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān),

  ●可以將能量恢復(fù)成電源能量。

  不過,它只有一個速度,與額定速度近似。超同步制動系統(tǒng)也用于多速電機(jī),把速度從快調(diào)到慢。借助一個電子速度控制器很容易實(shí)現(xiàn)超同步制動,在降低頻率設(shè)置的時(shí)候可以自動觸發(fā)系統(tǒng)。

  f.其它制動系統(tǒng)

  在某些場合仍然使用單相制動系統(tǒng)。這個系統(tǒng)驅(qū)動兩個電源相位之間的電機(jī),并把未使用的端子連接到另外兩個與電源相連的端子之一。

  制動轉(zhuǎn)矩被限制為最大電機(jī)轉(zhuǎn)矩的1/3。這個系統(tǒng)無法制動整個負(fù)載,必須借助逆電流制動系統(tǒng)來完成全部功能。這個系統(tǒng)會產(chǎn)生嚴(yán)重的不平衡,損耗也較大。

  另外一種系統(tǒng)是通過渦電流減速進(jìn)行制動。除了機(jī)械制動(電動減速器)以外,這種系統(tǒng)的工作原理類似于工業(yè)車輛中所用的系統(tǒng)。機(jī)械能量耗散在減速器中。制動功能僅由一個勵磁繞組控制。不過,該系統(tǒng)的一個缺點(diǎn)是會顯著增加慣性。

  ●反轉(zhuǎn)

  為了將三相異步電機(jī) (C 圖16) 反轉(zhuǎn),只要交叉兩個繞組,以反轉(zhuǎn)電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)磁場即可。

  電機(jī)通常是在停止?fàn)顟B(tài)下反轉(zhuǎn),否則,反轉(zhuǎn)相位會導(dǎo)致逆電流制動(參見講述滑環(huán)電機(jī)的章節(jié))。另外也可以使用上文提及的其它制動系統(tǒng)。如果能夠操作所有繞組,那么也可以采用單相電機(jī)反轉(zhuǎn)。

  g.負(fù)載類型

  對于電機(jī)來說,單位時(shí)間內(nèi)的起動和制動次數(shù)對內(nèi)部溫度有很大影響。IEC標(biāo)準(zhǔn):旋轉(zhuǎn)電氣機(jī)械–第1部分:額定規(guī)格和性能(IEC60034-1:2004)中給出了負(fù)載系數(shù),幫助用戶根據(jù)具體的操作計(jì)算發(fā)熱,并準(zhǔn)確確定電機(jī)的尺寸。

  下面概述了這些負(fù)載系數(shù)。更多的相關(guān)信息請參見相應(yīng)的IEC標(biāo)準(zhǔn)和廠商產(chǎn)品目錄。

  ●連續(xù)工作模式-D1類 (C 圖17)

  恒定負(fù)載操作,保持足夠長的時(shí)間,可以達(dá)到熱平衡。

  ●臨時(shí)工作模式-D2類 (C 圖18)

  在一段給定的時(shí)間內(nèi)為恒定負(fù)載操作,該時(shí)間小于達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間,然后暫停操作,以便保持機(jī)器和周圍冷卻劑之間的熱平衡(在20°C左右)。

  ●非連續(xù)周期工作模式-D3類 (C 圖19)

  經(jīng)歷一系列相同的周期,每個周期都有操作時(shí)間和暫停時(shí)間。這種工作模式下的起動電流對發(fā)熱沒有明顯影響。

  ●帶起動的周期斷續(xù)工作模式-D4類 (C 圖20)

  經(jīng)歷一系列相同的周期,每個周期都有一段較長的起動時(shí)間、一段恒定負(fù)載操作時(shí)間和暫停時(shí)間。

  ●帶電氣制動的周期斷續(xù)工作模式-D5類 (C 圖21)

  經(jīng)歷一系列負(fù)載周期,每個周期都有一段起動時(shí)間、一段恒定負(fù)載操作時(shí)間、一段電氣制動時(shí)間和一段暫停時(shí)間。

(轉(zhuǎn)載)

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