[科普中國(guó)]-能耗制動(dòng)

所謂能耗制動(dòng)，即在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個(gè)直流電壓，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的。

概念能耗制動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的電氣制動(dòng)方法。當(dāng)電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源以后，立即將直流電源接入定子的兩相繞組，繞組中流過(guò)直流電流，產(chǎn)生了一個(gè)靜止不動(dòng)的直流磁場(chǎng)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子切割直流磁通，產(chǎn)生感生電流。在靜止磁場(chǎng)和感生電流相互作用下，產(chǎn)生一個(gè)阻礙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)力矩，因此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至零時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感生電流消失，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，再將直流電源切除，制動(dòng)結(jié)束。1

原理能耗制動(dòng)可以采用時(shí)間繼電器與速度繼電器兩種控制形式。圖2．23為按時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)控制線路。

線路原理如下。

按下啟動(dòng)按鈕SB2：

接觸器KM1得電投入工作，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，KM1與KM2互鎖，接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT不得電。

按下停止按鈕SB1：

(1)KM1線圈失電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源。

(2)KM1輔助常閉觸點(diǎn)復(fù)位，KM2與KT線圈相繼得電，KM2主觸點(diǎn)閉合，將經(jīng)過(guò)整流后的直流電壓接至電機(jī)兩相定子繞組上開(kāi)始能耗制動(dòng)。

從能量角度看，能耗制動(dòng)是把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)所儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，且又消耗在電?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)上，與反接制動(dòng)相比，其能量損耗少，制動(dòng)停車(chē)準(zhǔn)確。所以，能耗制動(dòng)適用于電動(dòng)容量大、要求制動(dòng)平穩(wěn)和啟動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，但制動(dòng)速度較反接制動(dòng)慢一些，能耗制動(dòng)需要整流電路。1

根據(jù)左手定則確定出轉(zhuǎn)子電流和恒定磁場(chǎng)作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向

相反，故為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，此時(shí)電機(jī)把原來(lái)儲(chǔ)存的動(dòng)能或重物的位能吸收后變成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路中。能耗制動(dòng)就是將運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)，從交流電源上切除并立即接通直流電源，在定子繞組接通直流電源時(shí)，直流電流會(huì)在定子內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)靜止的直流磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子因慣性在磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)有感應(yīng)電流流過(guò)，并與恒定磁場(chǎng)相互作用消耗電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣性能量產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速減速，最后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。1

特點(diǎn)能耗制動(dòng)的特點(diǎn)是制動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確、能耗低，但需配備直流電源。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級(jí)工程師 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所