目录：

1. 概述

2. 定子绕组短接制动时端电压约束条件

3. 定子绕组短接制动的仿真研究

4. 结论

5. 参考文献

1.概述

     制动是电机传动系统的重要问题之一，在工业生产中为了提高效率，许多生产机械都要求快速制动，实现准确停车，因此，对各种制动方法进行深入研究具有重要的意义。

     三相感应电动机的电气制动方法由两类： 机械制动与电气制动：机械制动时通过外部机械装置，如制动器或离合器，直接阻止电动机转轴的旋转，实现快速停止。而电气制动则是通过改变电机的供电方式来实现。

       三相感应电动机的电气制动方法是改变电机的供电方式，使电动机产生电磁制动转矩，主要有以下三种制动方法：能耗制动、反接制动、再生制动和电子制动。还有一些应用较少的方法：定子绕组短接制动、电容制动等。每种方法都有其独特的特点和适用场景。

       能耗制动是通过切断电动机的三相交流电源，然后将直流电送入定子绕组（有多种方式）来实现的。在切断交流电源的瞬间，由于惯性作用，电动机仍按原来方向转动，此时，在定子线圈中通入直流电，产生一个与原转子转向相反的磁场，从而产生制动力矩使电机减速并停止。这种方法的优点是制动平稳，但需要直流电源和大功率设备，且成本较高。

       反接制动是在电动机断电后立即加电让其反转，实现快速制动。这种方法适用于需要快速停止的场合。利用反转力矩来完成刹车。具体操作是将电动机的三相电源反向接入，使其产生一个与原转速方向相反的电磁转矩，从而迅速减速并最终停止。这种方法的优点是制动力强、制动迅速，但缺点是制动过程中的冲击较大，容易损坏传动零件，并且制动准确性较差。

       再生制动是通过将电动机的速度提高到同步速度以上，使其像发电机一样向主线供电，从而实现能量回馈。这种方式可以有效地将机械能转化为电能并回馈到电网中，具有较高的能量利用效率。再生制动分为几种不同的实现方式，包括励磁器串联连接法、励磁电流与再生电流相加法等。

      电子制动是利用变频器等电子设备，通过调节电动机的供电频率和相位，控制电动机的转速和转矩，实现平滑的减速和停止。 

     三相感应电动机的上述制动方法各有优缺点，选择合适的制动方式需要根据具体的使用需求和环境条件进行综合考虑。能耗制动适用于需要平稳制动的场合；反接制动适用于需要快速制动的场合；而再生制动则适用于希望高效利用能量的场合。

       电容制动也是感应电动机的一种制动方法，制动时电源断开，同时在接电源的端口接入一组对称电容，这组电容可以是Y连接，也可以是Δ连接。在定子电动势的作用下，电容中将有电流流过，定、转子绕组中也有电流流过，满足自激条件时，电容电流起助磁作用，实现电机自激，而电阻中的电流与转子电流相互作用产生一定的制动性质的电磁转矩，把转子的动能转化为电能，消耗在定转子电阻、铁心中，从而实现制动。电容制动由于控制装置简单，控制方便，不消耗额外能量，广泛应用于小惯量、小容量的感应电动机中，适合于具有摩擦阻尼性质的负载机械制动停车。 

       还有一种电气制动方法——绕组短接制动方法，在交直流电机中都有应用。短接制动的研究论文相对报道较少，但在其它类型的电机中，如直流电动机，永磁同步电动机等则在网络上有比较多的一般性的介绍[1~5]。绕组短接制动在电梯制动，起重机制动和车辆制动中有所应用。

       三相感应电动机定子绕组短接制动方法文献报道较少，定子绕组短接制动，有单相短接制动、两相短接制动和三相短接制动。从文献[6]知道，定子绕组单相短接时，具有制动特性；文献[7]指出：当感应电动机转子电阻较大时，定子绕组两相短接可以用于间歇运行的交流吊车传动装置需要在下放方向作为电气制动器运行；文献[8]则记录了定子绕组三相短接制动的一个应用实例；文献[9~10]对单笼转子的三相异步电动机的定子绕组短接制动进行了详细的仿真研究。总的来说，对于绕组短接制动进行深入研究的文献很少。

       双笼转子三相感应电动机定子绕组的这三种短接制动的制动效果如何？这是本文要完成的任务。本文根据双笼转子三相感应电动机在静止dq坐标系下的空间矢量数学模型，用Matlab/simulink建立仿真模型；推导出了定子绕组单相短接、两相短接和三相短接情况下的绕组端电压约束条件，通过实例对定子Y形接法双笼转子三相感应电动机的单相短接制动、两相短接制动和三相短接制动过程进行仿真计算，得到它们的动态运行特性，并把仿真结果作了深入对比研究。

2. 定子绕组端电压约束条件

       双笼转子三相感应电动机定子绕组短接制动的端电压约束条件是根据短接接线图写出其端点方程，然后将其带入坐标变换关系式中，整理后便可得到定子绕组端电压约束条件。

2.1定子绕组单相短接时的端电压约束条件

        三相感应电动机定子绕组Y形接法时定子a相绕组端点对中点短接的接线情况如图1所示。