所谓的电气制动,就是在电机切断电源后,产生一个和电机实际转向相反的电磁力矩(
制动力矩),使电机迅速停转的方法。常用的方法有
反接制动、
能耗制动、电容制动、
回馈制动
反接制动是通过改变电机定子绕组的电源
相序,产生一个与电机实际转向相反的电磁力矩(制动力矩),使电机迅速的制动方式。
反接制动优点是制动力强,制动迅速。缺点是制动
准确性差,制动过程中
冲击力强烈,易损坏传动部件。因此适用于制动要求迅速、系统惯性较大,不经常启动与制动的设备,如
铣床、
镗床、中型车床等主轴的制动控制。
按下启动按钮SB1,
接触器KM1线圈得电,其主触点和自锁触点闭合,电机M启动运行。当电机M
转速上升一定值时,
速度继电器KS常开触点闭合,为反接制动做准备
按下停止按钮SB2,SB2的
常闭触点先断开,接触器KM1线圈失电,主触点断开,电机M断电惯性运行;同时SB2
常开触点闭合,接触器KM2线圈得电,其主触点闭合,电机M串接
限流电阻R反接制动
当电机M转速降到100r/min以下时,
速度继电器KS常开触点断开,接触器KM2线圈失电,其主触点断开,反接制动结束
由于反接制动时,旋转磁场的相对转速很高(n1+n2),感应电动势很大,所以转子的
电流比直接启动的电流还大(一般为
额定电流的10倍)故需要在
主电路中串接限流电阻。电动机定子绕组正常工作时的
相电压是220V,反接制动限流电阻
计算公式如下:
注:若只在主电路两相中
串联电阻,则阻值应取上述值的1.5倍,当电动机容量较小时,也可不串接
限流电阻。
能耗制动的特点是制动平稳、准确、能耗低,缺点是但需配备
直流电源,
制动力较弱。因此适用于要求制动准确、平稳的场合,如磨床、
立式铣床等
按下停止按钮SB2,SB2的常闭触点先断开,接触器KM1线圈失电,主触点断开,电机M断电惯性运行;同时SB2常开触点闭合,接触器KM2线圈和
时间继电器KT得电,其主触点闭合,电机M开始接入直流电开始能耗制动
当电机切断交流电源后,立即在定子绕组出线端中接入电容器。迫使电机迅速停车的方法。电容制动是一种制动迅速、
能量损耗小、设备简单的制动方法,适用于10KW的小容量电机,有机械摩擦和阻尼的生产机械和需要多台电机同时制动的场所。
当旋转着的电动机断开电源时,转子内仍有
剩磁,转子具有惯性仍然继续转动,相当于在转子周围形成一个转子旋转磁场。这个磁场切割定子绕组,在定子绕组中产生
感应电动势,通过
电容器组成
闭合电路,对电容器充电,在定子绕组中形成
励磁电流,建立一个磁场,与转子
感应电流相互作用,产生一个阻止转子旋转的
制动转矩,使电动机迅速停车
再生制动亦称反馈制动,是一种使用在
电动车辆上的制动技术。在制动时把车辆的动能转化及储存起来;而不是变成无用的热。
再生制动是一种比较经济的
制动方法,制动时不需要改变线路即可从电动
运行状态自动的转入
发电制动状态,把
机械能转化为电能,在回馈到电网,节能效果明显。但存在应用
范围过窄、仅当电机转速大于
同步转速才能实现制动的缺点,所以常用于起重机和
多速异步电动机由高速转为低速的情况。
当起重机在高处开始下放重物时,电动机的转速n小于同步转速n1,这是电机处于电动运行状态。但由于重力的作用,在重物下放过程,会使电机的转速大于同步转速(即n>n1),这时电机处于发电制动状态,转子相对于
旋转磁场切割磁感线的
运动方向发生了改变,其转子电流和
电磁转矩的的方向都与电动
运行时相反。电磁力矩变为
制动力矩,限制了重物的
下降速度,保证了设备和人身安全。
对于多速异步电动机,变速时如果电机由2极变为4极,定子旋转磁场的同步转速n1由3000r/min变为1500r/min,而转子由于惯性仍以原来的转速n(接近3000r/min)旋转,此时n>n1,电机处于发电制动状态。