电动机制动控制线路计算

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1．反接制动电阻计算

(1)三相定子绕组串对称制动电阻

每相串联的电阻为

式中 K——系数，要求最大的反接制动电流不超过全电压启动电流时，K取1．3；如果要求最大的反接制动电流不超过全电压启动电流的一半时，K取1．5；

U_p——全电压启动定子绕组相电压(V)；

I_st——全电压启动电流(A)。

(2)三相定子绕组中两相串制动电阻

每相串联的电阻是式5－42计算值的1．5倍。

(3)反接制动电阻的功率P

(5－43)

式中 I_N——电动机额定电流(A)；

R——每相串联的制动电阻(Ω)。

实际选用时，如果仅用于制动，而且不频繁反接制动，可选用计算值的1／4；如果又用于限制启动电流，并且电动机较为频繁启动，选用电阻功率为计算值的到。

［例5－13］ 一台Y200L三相笼型异步电动机，P_N=30kW，I_N=60A，UN=380V，丫接法，要求反接制动电流的最大值(全电压启动电流)，采用串接对称制动电阻，试计算反接制动电阻。如果两相串制动电阻，求制动电阻。

［解］ 由有关产品手册查得

I_st=7I_N=7×60=420(A)

取K=1．5，

电阻功率：

取计算值的四分之一，即取0．7kW。

如果两相串制动电阻，制动电阻：

R=0．786×1．5=1．18(Ω)

电阻功率：

P=60²×1．18=4248(W)，取4．5kW

2．三相异步电动机能耗制动控制线路计算

能耗制动所需要的直流电压和直流电流的计算与定子绕组接法有关，表5－4表示能耗制动直流电压U_d和直流电流I_d的计算，表中R_d是电动机定子绕组两根进线通直流电流的直流电阻，R₁是一相定子绕组的直流电阻，I₁是定子绕组相电流的有效值(可由I_N求得)。

表5－4 制动的直流电压、直流电流计算

［例5－14］ 图5－4是能耗制动电气控制线路，电动机的P_N=13kW，U_N=380V，I_N=9．7A，丫接法，制动电流通过两相定子绕组，另一相定子绕组悬空，如图5－5所示，测得每相绕组的电阻为0．32Ω，试计算直流电源的电压U_d、制动的直流电流I_d及桥式整流电路各元器件的规格。

图5－4

图5－5

［解］ ①计算I_d、R_d、U_d

I₁=I_N=9．7(A)

I_d=1．22I₁=1．22×9．7=11．83(A)

R_d=2R₁=2×0．32=0．64(Ω)

U_d=2．44I₁R₁=2．44×9．7×0．32=7．57(V)

②变压器的计算

变压器二次侧电流有效值：

I₂=1．11I_d=1．11×11．83=13(A)

变压器容量：

S=I₂U₂=13×8．4=110(W)

实际选用时，变压器容量允许比计算值小，如果制动频繁场合，取计算值的，制动不频繁场合，取计算值的。

③半导体二极管的选择计算

反向电压的峰值：

正向电流：

由U_DR和I_D选择半导体二极管。选ZP10硅整流二极管。

对星形连接、二相定子绕组串联通直流能耗制动，可用下面经验公式近似计算：

U_d=I_dR (5－44)

I_d=(3．5～4)I₀ (5－45)

或 I_d=1．5I_N (5－46)

式中 U_d——直流电压(V)；

I_d——直流电流(A)；

I₀——电动机空载线电流(A)；

R——两相定子绕组串联后总电阻(Ω)；

I_N——电动机额定电流(A)。

3．他励直流电动机制动电阻计算

(1)能耗制动(图5－6)

图5－6

式中 U_N——电动机额定电压(V)；

I_N——电动机额定电流(A)；

R_a——电枢绕组电阻(Ω)。

(2)反接制动(图5－7)

图5－7

式(5－47)及式(5－48)中的电枢绕组电阻R_a可用伏安法测出，也可用下面经验公式计算：

式中 P_N——电动机额定功率(W)。