如何制动三相异步电动机？

三相异步电动机的制动是指在运行过程中其产生的电磁转矩与转速的方向相反的运行状态。根据能量传送关系可分为能耗制动、反接制动和回馈制动三种。根据机床电气控制系统应用情况，本书仅介绍能耗制动和反接制动。

1.能耗制动

将运行的三相异步电动机定子绕组断开，接入直流电源，串入适当转子电阻，这时的电动机处于能耗制动运行状态，如图1－34所示。

断开定子三相交流电源，定子旋转磁场消失。当定子输入直流电时，在电动机中产生恒磁场，由于转子在动能作用下转动，切割恒定磁场，产生转子感应电动势，从而产生感应电流（可由右手定则判断）；转子电流与磁场的作用产生电磁转矩与转速方向相反（可由左手定则判断）。其特性曲线如图1－35所示。

三相异步电动机在能耗制动过程中，利用转子的动能进行发电，并在转子的阻抗中以热的形式消耗掉。

图1－34　三相异步电动机能耗制动

（a）三相异步电动机能耗制动接线图；（b）三相异步电动机能耗制动原理图

图1－35　能耗制动特性

能耗过程中，由于定子磁场固定，转子转速为n，所以转差Δn＝n，转差率s＝。

定子直流励磁电流越大，磁场越强，感应电势越大，转子电流越大，制动电磁转矩越大，制动效果越好。但电流过大会使绕组过热。根据经验，对于笼型异步电动机直流励磁电流取（4～5）I0，对绕线型异步电动机直流励磁电流取（2～3）I0。能耗制动的优点是制动力矩较大，制动平稳，主要用于快速平稳停车。

2.反接制动

反接制动分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。(www.xing528.com)

1）电源反接制动

电源反接制动是通过改变运行中的电动机的相序来实现的，即将定子绕组的任意两相对调。如图1－36所示，设三相异步电动机正向运转，将正向开关KM1断开，接通KM2，由于改变了相序，磁场旋转的方向与转子旋转方向相反，所以电动机进入反接制动运行状态。

图1－36　三相异步电动机电源反接制动

（a）三相异步电动机电源反接制动接线图；（b）三相异步电动机电源反接机械特性曲线

由于在反接制动中，旋转磁场与转子的相对速度n1＋n很高，感应电动势很大，转子电流也很大。为了限制电流，常在转子回路串接比较大的电阻。

电源反接制动的特点是制动迅速，但不经济，电能消耗大，有时还会出现反转，所以要与机械制动相配合。

制动过程中的能量关系：定子三相交流电源供电，电动机本身将动能发电，消耗在转子回路的电阻中，以热的形式散发。

2）倒拉反接制动

图1－37为绕线型感应电动机转子串电阻的人为机械特性，如果负载为位能性负载，负载转矩为Tz，则电动机将稳定工作在特性的c点。此时电磁转矩方向与电动工作状态时相同，而转向与电动工作状态时相反，电动机处于制动工作状态，这时转差率s＝，所以也属于反接制动。

图1－37　绕线型感应电动机转子串电阻的人为机械特性

倒拉反接制动时的机械特性就是电动机工作状态时的机械特性曲线在第四象限的延长部分。

不论是两相反接制动还是倒拉反接制动，电动机仍继续向电网输送功率，同时还输入机械功率（倒拉反接制动是位能负载作功，两相反接时则是转子的动能作功），这两部分功率都消耗在转子电阻上，所以，反接制动时，能量损耗是很大的。