淺談伺服電機3種不同的制動方式
更新時間:2018-07-12
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淺談伺服電機3種不同的制動方式
一、能耗制動
電機在正常運行中,為了迅速停車,KM1斷開,KM2閉合,在電機定子線圈中接入直流電源,在定子線圈中通入直流電流,形成磁場,轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切割磁場,而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電勢和電流,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機的轉(zhuǎn)速方向相反,產(chǎn)生制動作用,終使電機停止。
在電機的轉(zhuǎn)子中串入不同的電阻和在電機的定子中接入不同的直流電流,可以產(chǎn)生不同的制動轉(zhuǎn)矩。
從機械特性中可以看出,當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速下降為零時,制動轉(zhuǎn)矩也將為零,所以能耗制動能使電機準確停車
二、反接制動
反接制動是在電機定子三根電源線中的任意兩根對調(diào)而使電機輸出轉(zhuǎn)矩反向產(chǎn)生制動,或者在轉(zhuǎn)子電路上串接較大附加電阻使轉(zhuǎn)速反向,而產(chǎn)生制動。
?。?)電源兩相反接的反接制動:
電機原在P1點穩(wěn)定運行,為使電機停轉(zhuǎn),將定子三根電源線中的任意兩根對調(diào),使旋轉(zhuǎn)磁場反向,電機的轉(zhuǎn)矩反向,起制動作用,電機運行在a線段。當(dāng)電機制動停止時,應(yīng)及時將電機與電網(wǎng)分離,否則電機會反轉(zhuǎn)。
電源兩相反接反接制動的是制動效果強,缺點是能量損耗大,制動準確度差。
?。?)轉(zhuǎn)速反向的反接制動
當(dāng)電機在位能負載(如吊車、提升機)的作用下,在電機的轉(zhuǎn)子電路中串入較大電阻時,此時負載拉著電機在與轉(zhuǎn)矩相反的方向旋轉(zhuǎn),電機起制動作用,電機能穩(wěn)定運行在P2點。如圖4
在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻,能得到不同的制動轉(zhuǎn)速。
三、再生回饋制動
再生回饋制動是在外加轉(zhuǎn)矩的作用下,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速*步轉(zhuǎn)速,電磁轉(zhuǎn)矩改變方向成為制動轉(zhuǎn)矩的運行狀態(tài)。再生回饋制動與反接制動和能耗制動不同,再生回饋制動不能制動到停止狀態(tài)。
?。?)當(dāng)電網(wǎng)的頻率突然下降或者電機的數(shù)突然增高,電機可能工作在發(fā)電狀態(tài),此時的電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能回饋給電網(wǎng)。如圖1,當(dāng)電機在電動狀態(tài)下運行時工作于P1點,在突然變或者變頻時,電機的工作特性會突然在a線段部分(藍線部分),電機的轉(zhuǎn)矩突然變負,其制動作用,直到后重新穩(wěn)定工作于P2點為止,電機又回到電動狀態(tài)。
(2)當(dāng)電機在位能負載(如吊車、提升機)的作用下,使其轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n0,此時,電機的輸出轉(zhuǎn)矩變負,電機由軸上吸收機械能,當(dāng)電機的轉(zhuǎn)矩(制動轉(zhuǎn)矩)與負載的位能轉(zhuǎn)矩相平衡時,電機既穩(wěn)定運行(如圖2中P3點),此時電機以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運行。在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻,可得到不同的人為機械特性,并可得到不同的穩(wěn)定速度,串入的電阻越大,穩(wěn)定速度越高,一般在回饋制動時不串入電阻,以免轉(zhuǎn)速過高。