淺談伺服電機(jī)3種不同的制動方式

更新時(shí)間:2018-07-12

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淺談伺服電機(jī)3種不同的制動方式
一、能耗制動
電機(jī)在正常運(yùn)行中,為了迅速停車,KM1斷開,KM2閉合,在電機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)速方向相反,產(chǎn)生制動作用,終使電機(jī)停止。
在電機(jī)的轉(zhuǎn)子中串入不同的電阻和在電機(jī)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(jī)械特性中可以看出,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降為零時(shí),制動轉(zhuǎn)矩也將為零,所以能耗制動能使電機(jī)準(zhǔn)確停車
二、反接制動
反接制動是在電機(jī)定子三根電源線中的任意兩根對調(diào)而使電機(jī)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。
(1)電源兩相反接的反接制動:
電機(jī)原在P1點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,為使電機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)矩反向,起制動作用,電機(jī)運(yùn)行在a線段。當(dāng)電機(jī)制動停止時(shí),應(yīng)及時(shí)將電機(jī)與電網(wǎng)分離,否則電機(jī)會反轉(zhuǎn)。
電源兩相反接反接制動的是制動效果強(qiáng),缺點(diǎn)是能量損耗大,制動準(zhǔn)確度差。
(2)轉(zhuǎn)速反向的反接制動
當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載(如吊車、提升機(jī))的作用下,在電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入較大電阻時(shí),此時(shí)負(fù)載拉著電機(jī)在與轉(zhuǎn)矩相反的方向旋轉(zhuǎn),電機(jī)起制動作用,電機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行在P2點(diǎn)。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(yùn)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?fàn)顟B(tài)。
(1)當(dāng)電網(wǎng)的頻率突然下降或者電機(jī)的數(shù)突然增高,電機(jī)可能工作在發(fā)電狀態(tài),此時(shí)的電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能回饋給電網(wǎng)。如圖1,當(dāng)電機(jī)在電動狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)工作于P1點(diǎn),在突然變或者變頻時(shí),電機(jī)的工作特性會突然在a線段部分(藍(lán)線部分),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩突然變負(fù),其制動作用,直到后重新穩(wěn)定工作于P2點(diǎn)為止,電機(jī)又回到電動狀態(tài)。
(2)當(dāng)電機(jī)在位能負(fù)載(如吊車、提升機(jī))的作用下,使其轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n0,此時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩變負(fù),電機(jī)由軸上吸收機(jī)械能,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(制動轉(zhuǎn)矩)與負(fù)載的位能轉(zhuǎn)矩相平衡時(shí),電機(jī)既穩(wěn)定運(yùn)行(如圖2中P3點(diǎn)),此時(shí)電機(jī)以高于同步轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)行。在轉(zhuǎn)子電路中串入不同的電阻,可得到不同的人為機(jī)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(shí)不串入電阻,以免轉(zhuǎn)速過高。