專利名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)的制作方法
三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)
本發(fā)明涉及三相異步電動(dòng)機(jī)，特別是鼠籠電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)工作狀態(tài)。本技術(shù)屬于在定子上 接電容和電陰的制動(dòng)，也是本人專利ZL99117805.X的后續(xù)發(fā)明。
目前，教課書中仍然只是回饋制動(dòng)，反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種方法，后二種是普遍使用 的方法，論其技術(shù)上的原始與落后，早該讓位于上述專利了。但是新技術(shù)之所以長(zhǎng)期以來(lái)， 未能普遍推廣運(yùn)用，除個(gè)人原因外，電容單元體積偏大，不易小型化，產(chǎn)品系列化是其重要 原茵。
本發(fā)明的目的，就是要充分發(fā)揮電容在制動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁作用，縮小電容單元的體積， 完成產(chǎn)品化、小型化、系列化、普遍實(shí)用化的任務(wù)。
為了解決這一難題，經(jīng)多年研究，提出下列三個(gè)方案。
一、 利用功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)娜嚯娏﹄娙萜?br> 將功率因數(shù)補(bǔ)償相當(dāng)?shù)娜嚯娏﹄娙萜髦苯硬⒙?lián)到電動(dòng)機(jī)的端頭，如果能接到定子繞組 的中間(90~95%)抽頭上更為理想。這樣，電動(dòng)工作時(shí)，就能功率因數(shù)就地補(bǔ)償，具有節(jié)能 意義。工作結(jié)束，切斷i源，電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，此時(shí)如果短接定子，就會(huì) 瞬時(shí)制動(dòng)仃車。3KW以下的電機(jī)，此法最為簡(jiǎn)便快捷。大容量、大慣性、由于機(jī)械能量可觀， 制動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊也很可觀。能否允許，當(dāng)以試驗(yàn)為準(zhǔn)。不過(guò)在短路的閉合回路內(nèi)適當(dāng)串聯(lián) 附加電阻，可以緩沖。并且，附加電阻還能分擔(dān)能耗對(duì)減小電機(jī)溫昇有利。
要滿足各種容量、各種慣性系統(tǒng)的制動(dòng)要求，當(dāng)依以下第二方案為佳。
二、 采用低電壓大電容量的電解電容器組成三相交流電容單元
電容單元如果耐壓很低，必然要串聯(lián)電阻來(lái)降壓使用。電阻阻值比容抗大得越多，那么 制動(dòng)電流與轉(zhuǎn)速越接近正比例，而容抗又與轉(zhuǎn)速成反比，因而電容電壓越接近不變，這樣就 充分發(fā)揮了電容在制動(dòng)降速過(guò)程中對(duì)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁作用。
電解電容器很容易找到體積又小，耐壓較低，而電容量很大的電容器。例如選63伏，1 萬(wàn)微法的電解電容器，再用一個(gè)6安培的二極管與它異極相聯(lián)，保證了電容的正極電位始終 高于陰極電位，兩個(gè)這樣的電容再同極串聯(lián)就組成了一相交流電容。這樣，我們很容易組成 一個(gè)三相三角形聯(lián)接的交流電容單元。
這個(gè)制動(dòng)專用電容單元，最大瞬時(shí)制動(dòng)線電流是121安培，對(duì)應(yīng)的線路電阻是1.8歐姆，7.5KW的電機(jī)，月j一個(gè)專用電容單元，附加串聯(lián)電阻11=1.8-定子電阻+ 3=(1.2".5歐姆)。對(duì) 亍7.5KW以下的均可如此。伹往往4KW以下的電機(jī)，定子都是星形聯(lián)接，繞組阻值大于1.8 歐姆，閃此可以不考慮附加電阻。依此類推，15KW可以用2個(gè)專用電容單元并聯(lián)，最大制 動(dòng)線電流是121 X2-242安培，線路電阻是L 8 + 2=0. 9歐姆。22KW當(dāng)然就用3個(gè)專用電容 并聯(lián)，最大制動(dòng)線電流為121X3=363安培，線路電阻是1.8 + 3=0. 6歐姆。 三、采用電壓略低，電容量略小的電解電容器組成制動(dòng)專用的電容單元.-例如，用450伏330微法的電解電容器取代第二方案中的電解電容器，組成的制動(dòng)專用 電容單元，可以不加附加電阻，但是制動(dòng)的能耗全集中在定子繞組上。增加串聯(lián)附加電阻可 以分散能耗，減小電機(jī)(定子)的溫昇。這樣的一個(gè)制動(dòng)專用電容單元，制動(dòng)時(shí)的最大瞬時(shí) 線電流貴33安培。2.2瓦千的電機(jī)可以滿足制動(dòng)要求。7. 5瓦千應(yīng)該用3個(gè)單元并聯(lián)，余者 類推.，
三個(gè)方案，第--個(gè)最為簡(jiǎn)單便利，第二個(gè)適用范圍最廣泛，能耗大部分在定子回路的串 聯(lián)電阻t電動(dòng)機(jī)更安全些，第三個(gè)介于其中。它們都能充分發(fā)揮電容勵(lì)磁作用，減小電容的 體積，有利于普遍推廣應(yīng)用?？梢詰?yīng)用于定位(準(zhǔn)確仃車)控制，掉電保護(hù)(機(jī)床在突然失 去電源時(shí)，應(yīng)該立即仃車，否則刀具和加工件都會(huì)損壞)控制；人身安全的快速保護(hù)仃車以 及大慣性的快速制動(dòng)訂車要求。
注意要點(diǎn)
1、 交流電容三角形聯(lián)接是星形聯(lián)接的三倍效果，這就是不用星形聯(lián)接的理由。
2、 附加電阻與電容單元一律采用串聯(lián)，并聯(lián)則影響到低速時(shí)的電容勵(lì)磁效果。
3、 制動(dòng)過(guò)程都是以斷開電源為準(zhǔn)備，定子回路投入電容電阻為開始。但是在第一方案中 制動(dòng)開始是在定子短接或投入適當(dāng)電阻，形成閉合回路的時(shí)候，轉(zhuǎn)速依指數(shù)曲線下降，時(shí)間 常數(shù) 般在在30毫秒以內(nèi)，并且與回路電阻成正比。
4、 如電容單元少了些，或者串聯(lián)電阻偏大了些制動(dòng)到仃車可能較慢，甚至最后是自由仃 車。補(bǔ)救措施是盡快短接定子，至少是在電容電流分量(勵(lì)磁)還不小于空載電流之前就短 接定子繞組。
5、 如果需要緩慢一些的制動(dòng)，上述三種方案可以綜合運(yùn)用。采用第一方案中的補(bǔ)償電容 加.卜.第三方案中的加附加電阻來(lái)使前半程的制動(dòng)較為緩慢，再用第二方案完成后半程的制動(dòng)。
權(quán)利要求
1 一種用電容和電阻對(duì)三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)行行制動(dòng)工作狀態(tài)的發(fā)明，其特征是使用三相電力電容器，既對(duì)電動(dòng)工作進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，又在切斷電源后繼續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，成為發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。
2. —種用電容和電阻對(duì)三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)工作狀態(tài)， 其特征是釆用低電壓大電容量的電容器，制動(dòng)之初定子電壓絕大部分 降落在串聯(lián)的電阻上，制動(dòng)降速后電容壓降因減小很少而幾乎不變， 提高了電容在制動(dòng)過(guò)程中的勵(lì)磁作用。
3.—種用電容和電阻對(duì)三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)工作狀態(tài)的 發(fā)明，其特征是采用和比額定電壓略低的電容器，從而提高了電容在 制動(dòng)停車過(guò)程中的作用。
4.由權(quán)利l所述在制動(dòng)過(guò)程中，其特征是電動(dòng)機(jī)一旦脫離電源， 就立即短接定子繞組阻值相近(不超過(guò)3倍)的附加電阻，以便緩沖。
5.由權(quán)利2所述，其特征是附加電阻與電容器組單元只是串聯(lián)， 而禁止并聯(lián)。
6.由權(quán)利2所述，電容單元的特征是電容單元由電解電容和二極 管組成。
7.由權(quán)利3所述，電容單元的特征是電容單元僅用電解電容而組成。
全文摘要
三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)，特別是鼠籠電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)工作狀態(tài)。解決ZL99117805.X中的電容單元體積偏大的問題。出于充分開發(fā)利用電容勵(lì)磁作用的目的；采用功率因數(shù)補(bǔ)償電容的兼用，采用低電壓大電容量的電解電容器和電壓偏低，電容量略小的電解電容器。使裝置小型化，產(chǎn)品化，來(lái)滿足各種制動(dòng)需求。
文檔編號(hào)H02P3/18GK101546976SQ20091000167
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者管寶山 申請(qǐng)人:管寶山