三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法及應(yīng)用

1、西安科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院電力拖動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法及應(yīng)用專 業(yè)：電氣自動(dòng)化學(xué)生姓名： sjcqing班 級：09電氣自動(dòng)化大專班指導(dǎo)老師：提交日期：2012 年 3月近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動(dòng)機(jī)在工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器中，更需要有 大量的中、小功率電動(dòng)機(jī)。由于這種電動(dòng)機(jī)的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護(hù)工作也越 來越重要。電機(jī)是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，與電機(jī)配套的控制設(shè)備的性能已經(jīng)成為 用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。電機(jī)的控制包括電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)

2、由于具有結(jié)構(gòu)簡單、體積 小、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、維修方便、運(yùn)行效率較高、工作特性較好等優(yōu)點(diǎn)，因而在電力拖動(dòng)平臺 上得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其耗電量約占全國發(fā)電量的40%左右。當(dāng)電機(jī)并入電網(wǎng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速 從靜止加速到額定轉(zhuǎn)速的過程稱為電機(jī)的起動(dòng)過程。異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能最重要的是起動(dòng)電流和 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此在電機(jī)的起動(dòng)過程中，如何降低起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一直是機(jī)電行業(yè)的專家 們探討的重要課題。電動(dòng)機(jī)機(jī)應(yīng)用廣泛，種類繁多、性能各異，分類方法也很多。本文是對三相異 步電動(dòng)機(jī)做出深入的剖析與設(shè)計(jì)。三相異步電動(dòng)機(jī)是一種具有高效率、低磨損、低噪聲的電機(jī)機(jī)種. 本設(shè)計(jì)在介紹三相異步電動(dòng)機(jī)中，關(guān)于相數(shù)、極數(shù)

3、、槽數(shù)及繞組連接方式的選擇方法和應(yīng)遵從的規(guī) 律詳細(xì)的加以說明和介紹。文中主要介紹了幾種常用的制動(dòng)方式的特點(diǎn)，對不同制動(dòng)方式進(jìn)行了技 術(shù)比較，分析了他們各自的實(shí)用場所，為實(shí)際應(yīng)用提供了科學(xué)的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu) 制動(dòng)方式AbstractIn recent decades, along with the electric power electronic technology, microelectronic technology and modern control theory, medium, small power motors in industrial and agr

4、icultural production and peoples daily life are extremely extensive application. Especially in the township enterprises and household appliances, needs to have plenty of medium, small power motor. Due to the development of the motor and the widespread application, its use, maintenance and maintenanc

5、e work is more important. The motor is a modern industrial and agricultural production and transport of the essential equipment, and machine control equipment performance has become a user focus. Motor control includes a motor starting, speed regulation and braking. Asynchronous motor due to its sim

6、ple structure, small volume, low cost, reliable operation, convenient repair, high efficiency, good working properties, and thus in the electric drive platform has been widely used. According to statistics, its power consumption accounted for about40% of generating capacity. When the motor is connec

7、ted with the power grid, the motor speed to accelerate from zero to the rated speed of the process is known as the motor starting process. Asynchronous motor starting performance, the most important is the starting current and starting torque. Therefore in the motor starting process, how to reduce t

8、he starting current, increase the starting torque, is a mechanical and electrical industry experts to explore the important subject. Motor machine a wide range of applications, a wide range of different classification methods, properties, also a lot of. This article is on the three-phase asynchronou

9、s motor to make deep analysis and design. The three-phase asynchronous motor is a kind of high efficiency, low wear, low noise motor models. The design in the design of the three-phase asynchronous motor, on the phase number, the number of poles, slot number and winding connection mode selection met

10、hod and the laws that should be obeyed. This paper mainly introduces several common braking characteristics, for different braking modes of technology, analyzes their practical places, for practical applications to provide scientific theoretical basis.Key words: three-phase asynchronous motor struct

11、ure braking method-IX. 1刖言電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。近幾十年隨著科技的發(fā)展電動(dòng)機(jī)在機(jī)械、 冶金、石油、煤炭、化學(xué)、航空、交通、農(nóng)業(yè)以及其他各種工業(yè)中，被廣泛地應(yīng)用 著。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度不斷提高，需要采用各種各樣的控制電機(jī)作為自動(dòng)化系統(tǒng)的 元件，人造衛(wèi)星的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電機(jī)也是不可缺少的。此外在國防、文教、醫(yī)療 及日常生活中（現(xiàn)代化的家電工業(yè)中）電動(dòng)機(jī)也愈來愈廣泛地應(yīng)用起來與單相電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié) 構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡 單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣

12、泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞 線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變 阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。而三相 異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法，在其中無疑起到了關(guān)鍵性的作用，其在切斷電源以后，利用 電氣原理或機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。其制動(dòng)方法主要分為，電力制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)。 電力制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)又可分為若干制動(dòng)方式。其制動(dòng)方法和制動(dòng)原理在第二章會(huì)重點(diǎn) 介紹。在本次課題設(shè)計(jì)中共分為三大章節(jié)，第一章為課題介紹，在其中說明了本課題的 設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)意義以及本課題的主要工作。第二章則著重于三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方 法的介紹、分類以及其結(jié)構(gòu)原理

13、。第三章是三相異步電動(dòng)機(jī)的繞組故障分析以及故障 處理方法。此課題在設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法，在查閱相關(guān)資料 和老師、同學(xué)的幫助下完成了相關(guān)理論知識的設(shè)計(jì)，由于個(gè)人設(shè)計(jì)的水平有限，難免 有疏漏和欠妥之處，敬請老師和同學(xué)指正，謝謝！目錄 TOC o 1-5 h z 前言3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第1章課題介紹5 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 1.1課題背景5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 1.2課題意義5 H

14、YPERLINK l bookmark27 o Current Document 本課題主要工作5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第2章三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法6 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 2.1何謂三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)6 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)介紹6 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)步驟8 HYPERLINK l bo

15、okmark83 o Current Document 2.4回饋制動(dòng)（又稱發(fā)電制動(dòng)、再生制動(dòng)）16 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 第3章 三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的故障分析和處理 18 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 繞組接地 18 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 繞組短路 18 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 繞組斷路19 HYPERLINK l bookmark125 o Curre

16、nt Document 繞組接錯(cuò) 20 HYPERLINK l bookmark135 o Current Document 總 結(jié)21 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 參考文獻(xiàn)22 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document 致 謝23第1章課題介紹1.1課題背景由于生產(chǎn)機(jī)械的不斷更新和發(fā)展，對電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能也提出了越來越高的要求。 電動(dòng)機(jī)作為重要的動(dòng)力裝置，已被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防軍事設(shè)施以 及日常生活中。直流電動(dòng)機(jī)其調(diào)速在過去一直占統(tǒng)治地位，但由于本身結(jié)構(gòu)原因，例 如換向器的機(jī)

17、械強(qiáng)度不高，電刷易于磨損等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)向高速大容量化 發(fā)展的要求。相比之下，三相異步交流電動(dòng)機(jī)擁有延長設(shè)備的使用壽命，有強(qiáng)大的降 噪能力，操作智能化，維護(hù)簡便、通用性強(qiáng)等眾多特性，特別是三相線籠式異步電動(dòng) 機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格低廉，而且堅(jiān)固耐用，慣量小，運(yùn)行可靠等優(yōu) 勢，在工業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，也正在發(fā)揮著越來越重要的作用。三相異步電動(dòng)機(jī)在各種電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用最廣，需求量最大，在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)機(jī) 械化交通運(yùn)輸、國防工業(yè)等電力拖動(dòng)裝置中有很大的比重，這是因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī) 具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，另外還具有較高的運(yùn) 行效率和較好的工作特

18、性，能滿足各行業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。因此三相交流異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)在我國有極為廣泛的發(fā)展前景。1.2課題意義通過本課題的設(shè)計(jì)，了解三相異步電動(dòng)機(jī)的基本自動(dòng)方式，進(jìn)一步了解三相異步 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、三相異步電動(dòng)機(jī)的分類及用途、各種制動(dòng)方式和三相異步 電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。本次課程設(shè)計(jì)將對三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制方式 進(jìn)行分析，進(jìn)一步分別討論了三相異步電動(dòng)機(jī)的幾種制動(dòng)方式特性以及在不同設(shè)備中 的應(yīng)用情況。1.3本課題主要工作介紹三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，詳細(xì)介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 方法、控制線路和使用過程中的故障處理。第2章 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法2.1何謂三相

19、異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)在切斷電源以后，利用電氣原理或機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為三相異 步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)介紹制動(dòng)的方法一般有兩類：機(jī)械制動(dòng)和電力制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)：利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動(dòng)。機(jī)械 制動(dòng)常用的方法有：電磁抱閘和電磁離合器制動(dòng)。電氣制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅 速下降。三相交流異步電動(dòng)機(jī)常用的電氣制動(dòng)方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)和回饋制動(dòng)。 2.2.1機(jī)械制動(dòng)采用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的制動(dòng)方法。如電磁抱閘、電磁離合 離合器等電磁鐵制動(dòng)器。（1）電磁抱閘斷電制動(dòng)控制電路電磁抱閘抱閘斷電控

20、制電路如圖1所示。合上電源開關(guān)QS和開關(guān)K,電動(dòng)機(jī)接通電 源，同時(shí)電磁抱閘線圈YB得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分 開，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。斷開開關(guān)，電動(dòng)機(jī)失電，同時(shí)電磁抱閘線圈YB也失電，銜鐵在 彈簧拉力作用下與鐵芯分開，并使制動(dòng)器的閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)而停 轉(zhuǎn)。圖中開關(guān)K可采用倒順開關(guān)、主令控制器、交流接觸器等控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 滿足控制要求。倒順開關(guān)接線示意圖如圖2所示。這種制動(dòng)方法在起重機(jī)械上廣泛應(yīng) 用，如行車、卷揚(yáng)機(jī)、電動(dòng)葫蘆（大多采用電磁離合器制動(dòng)）等。其優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確定 位，可防止電動(dòng)機(jī)突然斷電時(shí)重物自行墜落而造成事故。-轉(zhuǎn)軸圖中2、3、5接點(diǎn)分別接圖1

21、中u、vw接點(diǎn)圖27(2)電磁抱閘通電制動(dòng)控制電路電磁抱閘斷電制動(dòng)其閘瓦緊緊抱住閘輪，若想手動(dòng)調(diào)整工作是很困難的。因此，對 電動(dòng)機(jī)制動(dòng)后仍想調(diào)整工件的相對位置的機(jī)床設(shè)備就不能采用斷電制動(dòng)，而應(yīng)采用通 電制動(dòng)控制，其電路如圖3所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁抱閘線圈無法得電，閘瓦2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)步驟2.3.1反接制動(dòng)的方法異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)有兩種，一種是在負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的倒拉反 轉(zhuǎn)反接制動(dòng)，這種方法不能準(zhǔn)確停車。另一種是依靠改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子繞組中 三相電源的相序產(chǎn)生制動(dòng)力矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法。反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)迅速。缺點(diǎn)是：制動(dòng)準(zhǔn)確性差，制動(dòng)過程中

22、 沖擊強(qiáng)烈，易損壞傳動(dòng)零件，制動(dòng)能量消耗大，不宜經(jīng)常制動(dòng)。因此反接制動(dòng)一般適 用于制動(dòng)要求迅速、系統(tǒng)慣性較大，不經(jīng)常啟動(dòng)與制動(dòng)的場合。（1）速度繼電器（文字符號KS）速度繼電器是依靠速度大小使繼電器動(dòng)作與否的信號，配合接觸器實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī) 的反接制動(dòng)，故速度繼電器又稱為反接制動(dòng)繼電器。感應(yīng)式速度繼電器是靠電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)觸頭動(dòng)作的。從結(jié)構(gòu)上看，與交流電機(jī) 類似，速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸頭三部分組成。定子的結(jié)構(gòu)與籠型異步電動(dòng) 機(jī)相似，是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，有硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓 柱形永久磁鐵。1-轉(zhuǎn)軸 2-轉(zhuǎn)子3-定子4-繞組5-定亍柄6-靜觸頭7-動(dòng)觸頭 8、9-簧片

23、速度繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖a）轉(zhuǎn)子b）常開觸頭 c）常閉觸頭速度繼電器的符號速度繼電器的軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連接。轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。當(dāng)電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，此電 流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過定子柄撥動(dòng)觸 頭，使常閉觸頭斷開、常開觸頭閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，定 子柄在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸頭也復(fù)原。常用的感應(yīng)式速度繼電器有JY1和 JFZ0系列。JY1系列能在3000r/min的轉(zhuǎn)速下可靠工作。JFZ0型觸頭動(dòng)作速度不受定 子柄偏轉(zhuǎn)快慢的影響，觸頭改用微動(dòng)開關(guān)。一般情況下，速度繼電

24、器的觸頭在轉(zhuǎn)速達(dá) 到120r/min以上時(shí)能動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min左右時(shí)觸頭復(fù)位。（2 ）反接制動(dòng)的控制線路-十才RJA12 3L L LKMiFRFRA7,fTWSBiKM2速度維電器KSZC避律墨電器乂丁速度港電器轉(zhuǎn)子與電劫機(jī)同獨(dú)逢接單向啟動(dòng)反接制動(dòng)控制線路當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需制動(dòng)時(shí)，將三相電源相序切換，然后在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí) 將電源及時(shí)切掉?？刂齐娐肥遣捎盟俣壤^電器來判斷電動(dòng)機(jī)的零速點(diǎn)并及時(shí)切斷三相 電源的。速度繼電器KS的轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)的軸相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器 的常開觸頭閉合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停車轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，KS的常開觸頭斷開，切斷接觸器的線 圈電路。（3 ）反接制動(dòng)

25、控制線路工作原理分析（A）單向啟動(dòng)廠步驟 先合上電 源肝美QS運(yùn)轉(zhuǎn)sFU. | !：步驟4KRb步驟5步驟電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)K脆跋 觸頭“1 舍自慎KMI主觸頭，閉合至電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速匕升到一定 值（UOr/win左右時(shí)步驟八r步驟4- KW聯(lián)鎖觸頭 分?jǐn)鄬M，聯(lián)頂LioM少驟 邱1籍闕 154r步驟 臨常升觸頭閉臺 為制動(dòng)作誰備（a）單向啟動(dòng)原理示意圖廣步驟1-1 先合上電 源開犬牌r步弊勺A按下W1步驟3KM1線圈得電步驟6至電動(dòng)祝轉(zhuǎn)速上升到一定 值（12（r/Bjn左右）時(shí)）反接制動(dòng)L步驟4 KM!主觸貝分 斷聿曾失電LF槽 電劫機(jī)M率接 K反接制幼L空驟6KM2主觸頭F帥HFUa-s0匕 7KM

26、?L步驟 電動(dòng)夕提啟動(dòng) 坦格步驟；一 KS常開觸頭閉合 為制動(dòng)作準(zhǔn)備l步驟 *=丁 按下安合4 按Ms般 SB/崇璐！ 邸白鎖r步驟3j 劇3常開觸頭 .后閉會(huì)步驟sm瞄7尖或T 1箱君噫 L空驟4、Jkmi聯(lián)鎖做觸疝冶仁步驟N 5BZ拾川觸 頭充分?jǐn)郘掰驟&K皚聯(lián)鎖靛農(nóng)分?jǐn)嗑米鞒ｉ_轄助r軾婦前僦I1 KM?3）反接制動(dòng)原理示意圖廠步驟4 ,KM1自頓觸頭分?jǐn)嘟獬訪步驟J 按下復(fù)合按l步驟3-K肌線圈 .失電-r步驟4 KM1主觸頭分 斷淵韜寵電亡拶驟4 n 51聯(lián)翎觸頭 如臺步驟m KM線闕Jm_Tr步驟6 KMN版鎖觸央 分?jǐn)鄬Φ?聯(lián) 愉 ,r步驟6 翩2常月楠助 -觸變薩.步驟6rKK

27、2主觸頭閉吾I步驟7 電動(dòng)機(jī)M卑摟 岫婀邊一L步驟&至電動(dòng)機(jī)磐速下f 降到定值時(shí)廠游驟9KS常開觸頭 分?jǐn)郖姬短囹佚電廠步驟12 珥動(dòng)機(jī)M膛窩 電源停轉(zhuǎn)，制 幼結(jié)束2.3.2能耗制動(dòng)的方法當(dāng)電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意二相中通入直流電，迫使電動(dòng) 機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法叫能耗制動(dòng)。（1）能耗制動(dòng)的方法先斷開電源開關(guān)，切斷電動(dòng)機(jī)的交流電源，這時(shí)轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)；隨后 向電動(dòng)機(jī)兩相定子繞組通入直流電，使定子中產(chǎn)生一個(gè)恒定的靜止磁場，這樣作慣性 運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子因切割磁力線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，又因受到靜止磁場的作用， 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，正好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，使電動(dòng)機(jī)受制動(dòng)迅速停轉(zhuǎn)。由于這

28、種制動(dòng) 方法是在定子繞組中通入直流電以消耗轉(zhuǎn)子慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能來進(jìn)行制動(dòng)的，所以稱為 能耗制動(dòng)。能耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，且能量消耗較小。缺點(diǎn)是需附加直流電源裝 置，設(shè)備費(fèi)用較高，制動(dòng)力較弱，在低速時(shí)制動(dòng)力矩小。所以，能耗制動(dòng)一般用于要 求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場合。（2）能耗制動(dòng)控制線路對于10KW以上容量較大的電動(dòng)機(jī)，多采用有變壓器全波整流能耗制動(dòng)控制線路。 如圖2-74所示為有變壓器全波整流單向啟動(dòng)能耗制動(dòng)控制線路，該線路利用時(shí)間繼電 器來進(jìn)行自動(dòng)控制。其中直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電 阻R是用來調(diào)節(jié)直流電流的，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)強(qiáng)度。單向啟動(dòng)能耗制動(dòng)控制線路(3)線路

29、工作原理分析如下(A)單向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)仁步驟先合上電源升關(guān)QS得電t步驟4 一m KM1自鍥阪頭閉谷翰&步驟4 m KM1主觸頭，閉臺r步蝶4KM1聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬?般聯(lián)/）雙向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)步驟為心g界BKT常團(tuán)觸頭 好時(shí)后分新步驟氣KM3FJJ制.國雀J關(guān)電圳痢f觸ilj KT 推膨r霽U電南吼I羽飪I折電詢 忡鏤,能恭制劫雄束l步驟偵- *戲鹽屋恥貝格步舞IfK跆g觸頭 慷賓閉合步痢2KTtelWH-32.4回饋制動(dòng)（又稱發(fā)電制動(dòng)、再生制動(dòng)）這種制動(dòng)方法主要用在起重機(jī)械和多速異步電動(dòng)機(jī)上。當(dāng)起重機(jī)在高處開始下放重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n小于同步轉(zhuǎn)速n1，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于電 動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，但由于重力的作用，在重

30、物的下放過程中，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于同 步轉(zhuǎn)速n1，這時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)子相對于旋轉(zhuǎn)磁場切割磁力線的運(yùn)動(dòng)方 向會(huì)發(fā)生改變，其轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩的方向都與電動(dòng)運(yùn)行時(shí)相反，電磁力矩變?yōu)橹?動(dòng)力矩，從而限制了重物的下降速度，不致于重物下降得過快，保證了設(shè)備和人身安 全。對多速電動(dòng)機(jī)變速時(shí)，如使電動(dòng)機(jī)由二級變?yōu)樗募墪r(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速 n1由3000轉(zhuǎn)/分變?yōu)?500轉(zhuǎn)/分，而轉(zhuǎn)子由于慣性仍以原來的轉(zhuǎn)速n （接近3000轉(zhuǎn)/ 分）旋轉(zhuǎn)，此時(shí)nni，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生發(fā)電制動(dòng)作用。發(fā)電制動(dòng)是一種比較經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)方法。制動(dòng)時(shí)不需改變線路即可從電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 自動(dòng)地轉(zhuǎn)入發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能

31、再回饋到電網(wǎng)，節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn) 是應(yīng)用范圍較窄，僅當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時(shí)才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng)。第3章 三相異步電動(dòng)機(jī)繞組的故障分析和處理繞組是電動(dòng)機(jī)的組成部分，老化，受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都 會(huì)造成對繞組的傷害，電機(jī)過載、欠電壓、過電壓,缺相運(yùn)行也能引起繞組故障。繞組 故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯(cuò)誤。現(xiàn)在分別說明故障現(xiàn)象、產(chǎn)生的原 因及檢查方法。繞組接地指繞組與鐵心或與機(jī)殼絕緣破壞而造成的接地。故障現(xiàn)象機(jī)殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱,致使電動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行。產(chǎn)生原因繞組受潮使絕緣電阻下降；電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入 繞組內(nèi)部損壞絕緣；重

32、繞定子繞組時(shí)絕緣損壞碰觸鐵心；繞組端部碰觸端蓋機(jī)座； 定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓(如雷擊)使絕緣擊 穿。處理方法繞組受潮引起接地的應(yīng)先進(jìn)行烘干，當(dāng)冷卻到6070r左右時(shí)，澆上絕緣漆 后再烘干。繞組端部絕緣損壞時(shí)，在接地處重新進(jìn)行絕緣處理，涂漆，再烘干。繞組接地點(diǎn)在槽內(nèi)時(shí)，應(yīng)重繞繞組或更換部分繞組元件。繞組短路由于電動(dòng)機(jī)電流過大、電源電壓變動(dòng)過大、單向運(yùn)行、機(jī)械碰傷、制造不良等造 成絕緣損壞所全，分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。3.2.1 故障現(xiàn)象離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪聲加劇,嚴(yán)重時(shí) 電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，而在

33、短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流,導(dǎo)致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。產(chǎn)生原因電動(dòng)機(jī)長期過載,使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時(shí)造成絕緣損壞；繞組受潮使 絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時(shí)損壞；端部連接線 絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損 壞；金屬異物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部和油污過多。短路處理方法短路點(diǎn)在端部?？捎媒^緣材料將短路點(diǎn)隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘 十。短路在線槽內(nèi)。將其軟化后，找出短路點(diǎn)修復(fù)，重新放入線槽后，再上漆烘干。對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯(lián)匝數(shù)時(shí)切斷全部短路線，將導(dǎo)通部分連 接,形成閉合回路,供應(yīng)急使用。繞組短路點(diǎn)匝數(shù)超過1

34、/12時(shí)，要全部拆除重繞。繞組斷路由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑，焊接后又未清除干凈，就可能造成壺焊或松脫； 受機(jī)械應(yīng)力或碰撞時(shí)線圈短路，短路與接地故障也可使導(dǎo)線燒毀。在并燒的幾根導(dǎo)線 中有一根或幾根導(dǎo)線短路時(shí)，另幾根導(dǎo)線由于電流的增加而溫度上升，引起繞組發(fā)熱而 斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間斷路、并聯(lián)支路處斷路、多根導(dǎo)線并燒中一 根斷路、轉(zhuǎn)子斷路。故障現(xiàn)象電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動(dòng)大，溫升超過允許值或冒煙。產(chǎn)生原因在檢修和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)碰斷或因制造質(zhì)量問題。繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運(yùn)行過熱脫 焊。受機(jī)械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。匝間

35、或相間短路及接地造成繞組嚴(yán)重?zé)够蛉蹟嗟?。斷路處理方法斷路在端部時(shí)，連接好后焊牢,包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴(yán)重?zé)沟囊话銘?yīng)更換新 繞組。對斷路點(diǎn)在槽內(nèi)的，屬少量斷點(diǎn)的做應(yīng)急處理，采用分組淘汰法找出斷點(diǎn)，并在 繞組端斷部將其連接好并絕緣合格后使用。對籠形轉(zhuǎn)子斷路的可采用焊接法、冷接法或換條法修復(fù)。3.4繞組接錯(cuò)繞組接錯(cuò)造成不完整的旋轉(zhuǎn)磁場,致使啟動(dòng)困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥 狀，嚴(yán)重時(shí)若不及時(shí)處理會(huì)燒壞繞組。主要有下列幾種情況:某極相中一只或幾只線圈 嵌反或頭尾接錯(cuò)；極(相)組接反；某相繞組接反；多路并聯(lián)繞組支路接錯(cuò)；“” 型、“Y”型接法錯(cuò)誤。故障現(xiàn)象電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動(dòng)并有很大 的噪聲、燒斷保險(xiǎn)絲等現(xiàn)象。產(chǎn)生原因誤將“”型接成“Y”型；維修保養(yǎng)時(shí)三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動(dòng)是 觸頭位置選擇不合適或內(nèi)部接線錯(cuò)誤；新電機(jī)在下線時(shí)，繞組連接錯(cuò)