专利名称：三相异步电动机的制动的制作方法
三相异步电动机的制动
本发明涉及三相异步电动机，特别是鼠笼电动机的制动工作状态。本技术属于在定子上 接电容和电阴的制动，也是本人专利ZL99117805.X的后续发明。
目前，教课书中仍然只是回馈制动，反接制动和能耗制动三种方法，后二种是普遍使用 的方法，论其技术上的原始与落后，早该让位于上述专利了。但是新技术之所以长期以来， 未能普遍推广运用，除个人原因外，电容单元体积偏大，不易小型化，产品系列化是其重要 原茵。
本发明的目的，就是要充分发挥电容在制动过程中的励磁作用，縮小电容单元的体积， 完成产品化、小型化、系列化、普遍实用化的任务。
为了解决这一难题，经多年研究，提出下列三个方案。
一、 利用功率因数补偿的三相电力电容器
将功率因数补偿相当的三相电力电容器直接并联到电动机的端头，如果能接到定子绕组 的中间(90~95%)抽头上更为理想。这样，电动工作时，就能功率因数就地补偿，具有节能 意义。工作结束，切断i源，电动机由电动状态转变为发电状态，此时如果短接定子，就会 瞬时制动仃车。3KW以下的电机，此法最为简便快捷。大容量、大惯性、由于机械能量可观， 制动时的机械冲击也很可观。能否允许，当以试验为准。不过在短路的闭合回路内适当串联 附加电阻，可以缓冲。并且，附加电阻还能分担能耗对减小电机温昇有利。
要满足各种容量、各种惯性系统的制动要求，当依以下第二方案为佳。
二、 采用低电压大电容量的电解电容器组成三相交流电容单元
电容单元如果耐压很低，必然要串联电阻来降压使用。电阻阻值比容抗大得越多，那么 制动电流与转速越接近正比例，而容抗又与转速成反比，因而电容电压越接近不变，这样就 充分发挥了电容在制动降速过程中对转子的励磁作用。
电解电容器很容易找到体积又小，耐压较低，而电容量很大的电容器。例如选63伏，1 万微法的电解电容器，再用一个6安培的二极管与它异极相联，保证了电容的正极电位始终 高于阴极电位，两个这样的电容再同极串联就组成了一相交流电容。这样，我们很容易组成 一个三相三角形联接的交流电容单元。
这个制动专用电容单元，最大瞬时制动线电流是121安培，对应的线路电阻是1.8欧姆，7.5KW的电机，月j一个专用电容单元，附加串联电阻11=1.8-定子电阻+ 3=(1.2".5欧姆)。对 亍7.5KW以下的均可如此。伹往往4KW以下的电机，定子都是星形联接，绕组阻值大于1.8 欧姆，闪此可以不考虑附加电阻。依此类推，15KW可以用2个专用电容单元并联，最大制 动线电流是121 X2-242安培，线路电阻是L 8 + 2=0. 9欧姆。22KW当然就用3个专用电容 并联，最大制动线电流为121X3=363安培，线路电阻是1.8 + 3=0. 6欧姆。 三、采用电压略低，电容量略小的电解电容器组成制动专用的电容单元.-例如，用450伏330微法的电解电容器取代第二方案中的电解电容器，组成的制动专用 电容单元，可以不加附加电阻，但是制动的能耗全集中在定子绕组上。增加串联附加电阻可 以分散能耗，减小电机(定子)的温昇。这样的一个制动专用电容单元，制动时的最大瞬时 线电流贵33安培。2.2瓦千的电机可以满足制动要求。7. 5瓦千应该用3个单元并联，余者 类推.，
三个方案，第--个最为简单便利，第二个适用范围最广泛，能耗大部分在定子回路的串 联电阻t电动机更安全些，第三个介于其中。它们都能充分发挥电容励磁作用，减小电容的 体积，有利于普遍推广应用。可以应用于定位(准确仃车)控制，掉电保护(机床在突然失 去电源时，应该立即仃车，否则刀具和加工件都会损坏)控制；人身安全的快速保护仃车以 及大惯性的快速制动订车要求。
注意要点
1、 交流电容三角形联接是星形联接的三倍效果，这就是不用星形联接的理由。
2、 附加电阻与电容单元一律采用串联，并联则影响到低速时的电容励磁效果。
3、 制动过程都是以断开电源为准备，定子回路投入电容电阻为开始。但是在第一方案中 制动开始是在定子短接或投入适当电阻，形成闭合回路的时候，转速依指数曲线下降，时间 常数 般在在30毫秒以内，并且与回路电阻成正比。
4、 如电容单元少了些，或者串联电阻偏大了些制动到仃车可能较慢，甚至最后是自由仃 车。补救措施是尽快短接定子，至少是在电容电流分量(励磁)还不小于空载电流之前就短 接定子绕组。
5、 如果需要缓慢一些的制动，上述三种方案可以综合运用。采用第一方案中的补偿电容 加.卜.第三方案中的加附加电阻来使前半程的制动较为缓慢，再用第二方案完成后半程的制动。
权利要求
1 一种用电容和电阻对三相异步鼠笼电动机行行制动工作状态的发明，其特征是使用三相电力电容器，既对电动工作进行功率因数补偿，又在切断电源后继续对转子励磁，成为发电机工作状态。
2. —种用电容和电阻对三相异步鼠笼电动机进行制动工作状态， 其特征是釆用低电压大电容量的电容器，制动之初定子电压绝大部分 降落在串联的电阻上，制动降速后电容压降因减小很少而几乎不变， 提高了电容在制动过程中的励磁作用。
3.—种用电容和电阻对三相异步鼠笼电动机进行制动工作状态的 发明，其特征是采用和比额定电压略低的电容器，从而提高了电容在 制动停车过程中的作用。
4.由权利l所述在制动过程中，其特征是电动机一旦脱离电源， 就立即短接定子绕组阻值相近(不超过3倍)的附加电阻，以便缓冲。
5.由权利2所述，其特征是附加电阻与电容器组单元只是串联， 而禁止并联。
6.由权利2所述，电容单元的特征是电容单元由电解电容和二极 管组成。
7.由权利3所述，电容单元的特征是电容单元仅用电解电容而组成。
全文摘要
三相异步电动机的制动，特别是鼠笼电动机的制动工作状态。解决ZL99117805.X中的电容单元体积偏大的问题。出于充分开发利用电容励磁作用的目的；采用功率因数补偿电容的兼用，采用低电压大电容量的电解电容器和电压偏低，电容量略小的电解电容器。使装置小型化，产品化，来满足各种制动需求。
文档编号H02P3/18GK101546976SQ20091000167
公开日2009年9月30日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者管宝山 申请人:管宝山