電機(jī)制動(dòng)就是讓電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的電磁轉(zhuǎn)矩,以使電力拖動(dòng)系統(tǒng)迅速停機(jī)或穩(wěn)定下放重物。這時(shí)電機(jī)所處的狀態(tài)稱為制動(dòng)狀態(tài),這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。它是電機(jī)控制中經(jīng)常遇到的問(wèn)題,一般電機(jī)制動(dòng)會(huì)出現(xiàn)在兩種不同的場(chǎng)合,一種是為了達(dá)到迅速停車的目的,以各種方法使電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反,從而產(chǎn)生一個(gè)電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)迅速停車轉(zhuǎn)動(dòng);另一種是在某些場(chǎng)合,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)也處于制動(dòng)狀態(tài)。

　　電機(jī)制動(dòng)方式一般分為:反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)及回饋制動(dòng)三種方式。

　　1.反接制動(dòng)

　　反接制動(dòng)原理:在電機(jī)斷開(kāi)電源后,為了使電機(jī)迅速停車,使用控制方法在電機(jī)的電源上加上與正常運(yùn)行電源反相的電源,此時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相反,此時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩為制動(dòng)力矩,加快電機(jī)的減速。

　　具體做法是先按下SB1,并一按到底(即斷開(kāi)SB1的常閉觸點(diǎn),接通其常開(kāi)),使KM1斷電,KM2通電,直到電動(dòng)機(jī)完全停止為止。圖中KV為速度繼電器。

　　反接制動(dòng)有一個(gè)最大的缺點(diǎn),就是當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0時(shí),如果不及時(shí)撤除反相后的電源,電機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。

　　解決此問(wèn)題的方法有以下兩種:

　　1)在電機(jī)反相電源的控制回路中,加入一個(gè)時(shí)間繼電器,當(dāng)反相制動(dòng)一段時(shí)間后,斷開(kāi)反相后的電源,從而避免電機(jī)反轉(zhuǎn)。但由于此種方法制動(dòng)時(shí)間難于估算,因而制動(dòng)效果并不精確。

　　2)在電機(jī)反相電源的控制回路中加入一個(gè)速度繼電器,當(dāng)傳感器檢測(cè)到電機(jī)速度為零時(shí),及時(shí)切掉電機(jī)的反相電源。由于此種方法速度繼電器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,因而制動(dòng)效果較上一種方法要好的多。

　　正是由于反接制動(dòng)有此特點(diǎn),因此,不允許反轉(zhuǎn)的機(jī)械,如一些車床等,制動(dòng)方法就不能采用反接制動(dòng)了,而只能采用能耗制動(dòng)或回饋制動(dòng)。另外,反接制動(dòng)時(shí),不允許連續(xù)多次制動(dòng),以免電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。

　　2.能耗制動(dòng)

　　能耗制動(dòng)的原理:在定子繞組中通以直流電,從而產(chǎn)生一個(gè)固定不變的磁場(chǎng)。此時(shí),轉(zhuǎn)子按旋轉(zhuǎn)方向切割磁力線,從而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)力矩。能耗制動(dòng)的特點(diǎn)是將電機(jī)與三相電源斷開(kāi)而與直流電源接通,電動(dòng)機(jī)像發(fā)電機(jī)一樣,將拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,消耗在電機(jī)內(nèi)部的電阻中,電路如圖2所示。因此叫能耗制動(dòng)。制動(dòng)前,合上開(kāi)關(guān)KM1,斷開(kāi)KM2,電機(jī)與三相電源接通作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,制動(dòng)時(shí),斷開(kāi)KM1,迅速合上KM2,將定子改接到直流電源上。直流電源通過(guò)定子繞組,產(chǎn)生恒定不變的磁場(chǎng),這時(shí)的轉(zhuǎn)子仍在沿著原來(lái)的方向旋轉(zhuǎn)。由右手定則可知,轉(zhuǎn)子電流與恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,這一電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

　　能耗制動(dòng)是單純依靠電機(jī)消耗動(dòng)能以達(dá)到停車的目的,因而制動(dòng)效果和精度并不理想。在一些要求制動(dòng)時(shí)間短和制動(dòng)效果好的場(chǎng)合,一般不使用此制動(dòng)方法。如起重機(jī)械,其運(yùn)行特點(diǎn)是電機(jī)轉(zhuǎn)速低,頻繁地起動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn),而且拖著所吊重物運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確而又靈活的控制,電機(jī)經(jīng)常處于制動(dòng)狀態(tài),并且要求制動(dòng)力矩大。而能耗制動(dòng)則達(dá)不到上述要求。故起重機(jī)械一般采用反接制動(dòng),且要求有機(jī)械制動(dòng),以防在運(yùn)行過(guò)程中或失電時(shí),重物滑落。

　　3.回饋制動(dòng)

　　回饋制動(dòng)只是電機(jī)在特殊情況下的一種工作狀態(tài),而反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)是為達(dá)到迅速停車的目的,人為在電機(jī)上施加的一種方法。當(dāng)采用有源逆變技術(shù)控制電機(jī)時(shí),將制動(dòng)時(shí)再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電回送電網(wǎng),并將電能消耗在電網(wǎng)上從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。能量回饋裝置系統(tǒng)具有的優(yōu)越性遠(yuǎn)勝過(guò)能耗制動(dòng)和直流制動(dòng),所以近年來(lái)不少使用單位結(jié)合使用設(shè)備的特點(diǎn)紛紛要求配備能量回饋裝置。國(guó)外也僅有ABB、西門子、富士、安川、芬蘭Vacon等為數(shù)不多的公司能提供產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)幾乎空白。

　　回饋制動(dòng)的原理:當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過(guò)電機(jī)同步磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度時(shí),轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反,此時(shí),電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。之所以把此時(shí)的狀態(tài)叫回饋制動(dòng),是因?yàn)榇藭r(shí)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),即電機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了電能。此時(shí),可以采取一定的措施把產(chǎn)生的電能回饋給電網(wǎng),達(dá)到節(jié)能的目的。因此,回饋制動(dòng)也叫發(fā)電制動(dòng)。