三相异步电机的电气制动（下）

4.2三相异步电机的电气制动

d.电子制动

只需使用一个带制动电阻器的速度控制器即可实现电子制动。在这种情况下，异步电机用作发电机，机械能耗散到制动电阻器中，不会增加电机中的损耗。

关于更多信息，请参见电机起动器设备一章中关于电子速度控制设备的内容。

e.通过超同步操作实现制动

在这种系统中，电机的负载在高于同步速度的情况下进行驱动，使其行为类似于异步发电机，并产生一个制动转矩。除了少量耗散以外，能量完全由电源进行恢复。

在使用提升电机的情况下，这种操作相当于在额定速度下负载下降。制动转矩可以精确补偿负载的转矩，在恒定速度(而不是减速)下运行电机。

在滑环电机上，必须把所有或者一部分电机电阻器短路，以防止驱动电机的时候超过额定速度太多而导致机械性损伤。这个系统可以很好地限制驱动负载：

●速度稳定，与驱动转矩无关，

●可以将能量恢复成电源能量。

不过，它只有一个速度，与额定速度近似。超同步制动系统也用于多速电机，把速度从快调到慢。借助一个电子速度控制器很容易实现超同步制动，在降低频率设置的时候可以自动触发系统。

f.其它制动系统

在某些场合仍然使用单相制动系统。这个系统驱动两个电源相位之间的电机，并把未使用的端子连接到另外两个与电源相连的端子之一。

制动转矩被限制为最大电机转矩的1/3。这个系统无法制动整个负载，必须借助逆电流制动系统来完成全部功能。这个系统会产生严重的不平衡，损耗也较大。

另外一种系统是通过涡电流减速进行制动。除了机械制动(电动减速器)以外，这种系统的工作原理类似于工业车辆中所用的系统。机械能量耗散在减速器中。制动功能仅由一个励磁绕组控制。不过，该系统的一个缺点是会显著增加惯性。

●反转

为了将三相异步电机(C图16)反转，只要交叉两个绕组，以反转电机中的旋转磁场即可。

电机通常是在停止状态下反转，否则，反转相位会导致逆电流制动(参见讲述滑环电机的章节)。另外也可以使用上文提及的其它制动系统。如果能够操作所有绕组，那么也可以采用单相电机反转。

g.负载类型

对于电机来说，单位时间内的起动和制动次数对内部温度有很大影响。IEC标准：旋转电气机械–第1部分：额定规格和性能(IEC60034-1:2004)中给出了负载系数，帮助用户根据具体的操作计算发热，并准确确定电机的尺寸。

下面概述了这些负载系数。更多的相关信息请参见相应的IEC标准和厂商产品目录。

●连续工作模式-D1类(C图17)

恒定负载操作，保持足够长的时间，可以达到热平衡。

●临时工作模式-D2类(C图18)

在一段给定的时间内为恒定负载操作，该时间小于达到热平衡所需的时间，然后暂停操作，以便保持机器和周围冷却剂之间的热平衡(在20°C左右)。

●非连续周期工作模式-D3类(C图19)

经历一系列相同的周期，每个周期都有操作时间和暂停时间。这种工作模式下的起动电流对发热没有明显影响。

●带起动的周期断续工作模式-D4类(C图20)

经历一系列相同的周期，每个周期都有一段较长的起动时间、一段恒定负载操作时间和暂停时间。

●带电气制动的周期断续工作模式-D5类(C图21)

经历一系列负载周期，每个周期都有一段起动时间、一段恒定负载操作时间、一段电气制动时间和一段暂停时间。