[科普中国]-发电制动

发电制动是新型属于发电机的制动装置。实用新型在风力发电机的发电电枢绕组上装有短路装置。

概述实用新型结构简单、方便价廉，不改动发电机的任何部件，可以实现远距离控制制动，以电磁转矩作制动力矩。适于小型风力发电机，特别是小型风力永磁发电机。

发电制动是使机组在停机过程中缩短低转速惰行时间的技术措施。采用停机制动可以缩短机组停机时间，能有效地防止在低转速下水枪发电机推力抽承因油膜破坏而被烧损。常采用的有机械制动、电制动及混合制动等3种方式。机械制动水轮发电机组停机机械制动是当机组转速降到顶定转速的20%~40写时，用压缩空气顶起制动器的制动块，使之与固定在发电机转动部分上的制动环相接触，形成摩擦制动。常用的机械制动具有简单、通用性强等优点，但存在制动块磨损快、制动块不自动返回、噪声大以及磨损产生的粉尘污染绝缘等缺点。

改进措施.改进措施有①改进制动器结构和制造工艺，采用将顶起转子用的油管路与制动用的气管路分开的结构。②采用制动块具有可靠返回性能的制动器。③从结构上设密封罩和吸尘器。④改进制动块的材质，使之不易产生粉尘等。机械制动方式是目前水轮发电机普遍采用的一种制动方式。投人电制动，再在较低转速下(例如5%额定转速)投人机械制动。混合制动方式进一步缩短了停机时间，但增加了停机操作回路的复杂性。电制动水轮发电机组停机电制动是在发电机定子外部三相短路条件下，转子回路输人恒定的励磁电流，利用定子绕组产生的能耗使机组制动停机。电制动可以通过定子三相直接短路、定子三相外接附加电阻短路、发电机变压器单元接线高压侧三相直接短路等方法实现。由于定子三相直接短路制动比较简单实用，故在20世纪60年代以后得到广泛应用。计算分析表明，电制动力矩随转速下降而增大，这对防止推力轴承烧损是有利的。当转速，下降至，.x值时，电制动力矩达到最大值(如图曲线1所示)，定子出口外接附加电阻短路制动，则改变了制动特性，使最大电制动力矩出现时间向高转速区移动(如图曲线2所示)，这对缩短制动时间是有效的，但却削弱了接近零转速区的制动效果。电制动具有制动力矩大、无磨损、无污杂、维护工作量小等优点。电制动需要制动励磁电源及三相短路开关设备，增加了设备投资及布里场地，故仅用于起停频繁的调峰机组和抽水蓄能机组。由于当发电机内部电气事故不允许电制动投人，故在采用电制动时仍需保留机械制动1。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所