三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T_em與轉(zhuǎn)速n方向相同時，電動機就處于電動狀態(tài)，此時，電機從電網(wǎng)吸收電能并轉(zhuǎn)換為機械能向負(fù)載輸出，電機運行于機械特性的一、三象限。電動機在拖動負(fù)載的工作中，只要電磁轉(zhuǎn)矩T_em與轉(zhuǎn)速n的方向相反，電動機就處于制動運行狀態(tài)，此時電機運行于機械特性的二、四象限。異步電動機制動運行的作用仍然是快速減速或停車和勻速下放重物。和直流電動機一樣，異步電動機的制動狀態(tài)亦分3種，即回饋制動、反接制動和能耗制動?，F(xiàn)分別討論如下：

一、回饋制動

當(dāng)異步電動機因某種外因，例如在位能負(fù)載作用下(圖3—49中為重物的作用)，使轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n₁，即n>n₁時，s<0，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢sE₂反向。

圖3—49  位能負(fù)載帶動異步電機進入回饋制動

T_em與n反向，故此時異步電機既回饋電能，又產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，說明電動機處于回饋制動狀態(tài)。

回饋制動時，電動機軸上輸出的機械功率P₂=T_0，因T_em變負(fù)而變負(fù)，故此時異步電動機由軸上輸入(即吸收)機械功率。

回饋制動時，T_em為負(fù)，n為正，且n>n_l，當(dāng)制動轉(zhuǎn)矩與負(fù)載位能轉(zhuǎn)矩相等時，電動機在機械特性第二象限的某點穩(wěn)定運行。

由圖3—49可知，當(dāng)異步電動機拖動位能性負(fù)載下放重物時，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_L不變，轉(zhuǎn)子所串電阻越大，轉(zhuǎn)速越高。為了避免因轉(zhuǎn)速高而損壞電機，在回饋制動時，轉(zhuǎn)子回路中不串電阻。

回饋制動時，異步電動機處于發(fā)電狀態(tài)，不過如果定子不接電網(wǎng)，電機不能從電網(wǎng)吸取無功電流建立磁場，就發(fā)不出有功電能。這時，如在異步電動機三相定子出線端并上三相電容器提供無功功率即可發(fā)出電來，這便是所謂自勵式異步發(fā)電機。

回饋制動常用于高速且要求勻速下放重物的場合。

實際上，除了下放重物時產(chǎn)生回饋制動外，在變極或變頻調(diào)速過程中，也會產(chǎn)生回饋制動。

二、反接制動

（一）轉(zhuǎn)速反向反接制動（或稱倒拉反向反接制動）

圖3—50  電動機轉(zhuǎn)速反向反接制動電路圖

轉(zhuǎn)速反向反接制動如圖3—50所示，異步電機轉(zhuǎn)子串接較大電阻接通電源，起動轉(zhuǎn)矩方向與重物G產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向相反，而且T_st<T_L，在重物G的作用下，迫使電機反T_st的方向旋轉(zhuǎn)，并在重物下放的方向加速。其轉(zhuǎn)差率s為

隨|-n|的增加，s、I₂及T_em都增大，直到滿足T=T_L(圖3—51中的B點)，電機轉(zhuǎn)速為-n₂穩(wěn)定運行，重物勻速下放。圖3—51中所示機械特性的第四象限(實線部分)，即為異步電機轉(zhuǎn)速反向反接制動的機械特性。

圖3—51  轉(zhuǎn)速反向反接制動時的異步電機特性

轉(zhuǎn)速反向反接制動適用于低速勻速下放重物。

電動機工作在反接制動狀態(tài)時，它由軸上輸入機械功率，定子又通過氣隙向轉(zhuǎn)子輸送電功率，這兩部分功率都消耗在轉(zhuǎn)子電路的總電阻上。

（二）定子兩相反接的反接制動

圖3—52   異步電機定子兩相反接的電路圖與機械特性

（a)電路圖；（b)機械特性

設(shè)異步電動機帶反抗性負(fù)載原來穩(wěn)定運行于電動狀態(tài)如圖3—52（b)的A點，為了迅速停車或反轉(zhuǎn)，可將定子兩相反接，并同時在繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路中接電阻R_f ，如圖3—52(a)所示，由于定子相序的改變，使旋轉(zhuǎn)磁場的方向發(fā)生改變，從而使異步電動機的工作點從原來電動機運行機械特性上的A點，轉(zhuǎn)移到新的機械特性(通過-n₁的特性)上的B點。此時，由于轉(zhuǎn)子切割磁場的方向與電動狀態(tài)時相反，則感應(yīng)電動勢的方向也改變。此時的轉(zhuǎn)差率為

由上式可知，s>1是反接制動的特點(含轉(zhuǎn)速反向和兩相反接兩種制動)。

兩相反接時，E₂、sE₂、I₂及T_em都與電動狀態(tài)時相反，即電機轉(zhuǎn)矩變負(fù)，與負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下，使電動機轉(zhuǎn)速很快下降，如圖3—52（b)中的BC段。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至零(即c點)時如不切除電源，則電動機反向加速而進入反向電動狀態(tài)(對應(yīng)于CD段)，當(dāng)加速到D點，電動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。

以上分析是電動機帶反抗性負(fù)載的情況，當(dāng)電動機帶位能性負(fù)載，用兩相反接時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，但電磁轉(zhuǎn)矩T_em變負(fù)，在電磁轉(zhuǎn)矩T_em和負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_L的共同作用下，使電動機減速，直到轉(zhuǎn)速為零時，在T_em和T_L的作用下，電動機反向起動并加速。隨轉(zhuǎn)子反向加速，電磁轉(zhuǎn)矩仍為負(fù)，但絕對值減小，直到轉(zhuǎn)速達(dá)—n₁時，T_em=0。由于負(fù)載的作用，轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，此時T_em>0，直到T_em=T_L，電動機才穩(wěn)定運行于圖3—52（b)中的E點。

定子兩相反接制動，無論負(fù)載性質(zhì)如何，都是指兩相反接開始到轉(zhuǎn)速為零為止這個過程。兩相反接制動的優(yōu)點是制動效果好，缺點是能耗大，制動準(zhǔn)確度差，如要停車，還須由控制線路及時切除電源。這種制動適用于要求迅速停車并迅速反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械。

異步電動機帶位能性負(fù)載時，兩相反接使轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)后，在圖3—52（b)上D點不能穩(wěn)定運行，還將繼續(xù)反向加速，當(dāng)|-n|>|—n₁|時，電動機進入反向回饋制動狀態(tài)。

應(yīng)當(dāng)指出，上述兩種反接制動，雖然電動機軸上都有機械功率輸入，但有所不同。在轉(zhuǎn)速反向的反接制動時，這部分機械功率由位能性負(fù)載提供；而定子兩相反接制動，則是整個轉(zhuǎn)動部分所儲存的動能提供。因此，前者可恒速運轉(zhuǎn)，后者只能減速，因為儲存的動能隨轉(zhuǎn)速的降低而減小，以致不能保持恒速運轉(zhuǎn)。

三、能耗制動

設(shè)異步電動機原在圖3—53（b)中的A點運行，此時，圖3—53（a）中KM₂的觸點斷開，KM₁閉合。為了迅速停車，斷開KM₁使電機脫離電網(wǎng)，并立即閉合KM₂，則定子兩相繞組通入直流，在定子內(nèi)形成一個固定磁場。此時轉(zhuǎn)子因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線切割磁場，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流。根據(jù)左手定則可確定轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相反（根據(jù)定子磁場與轉(zhuǎn)子電流有功分量的方向確定)，故為制動轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)直流勵磁電流不變，轉(zhuǎn)子內(nèi)電阻增加，對應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速也增加(s_mr₂)，但最大轉(zhuǎn)矩不變，如圖3—53（b)中曲線1與3所示。曲線3為串較大電阻時的特性。

當(dāng)直流勵磁電流增加，轉(zhuǎn)子串電阻不變，對應(yīng)于最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速不變，但最大轉(zhuǎn)矩增大，如圖3—53（b)中曲線1與2所示，曲線2為直流勵磁電流較大時的特性。

由圖3—53（b)所示能耗制動時的機械特性可以看出，改變轉(zhuǎn)子串接電阻或定子直流勵磁電流的大小，都可調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩的大小。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速下降為零，制動轉(zhuǎn)矩也為零，因此采用能耗制動能準(zhǔn)確停車。由圖3—53（b)還可看出，能耗制動機械特性向第四象限延伸，可用以低速下放重物。它廣泛應(yīng)用于礦井提升及起重運輸機械等。

圖3—53   異步電動機能耗制動的電路圖及機械特性

a)電路圖；b)機械特性

在繞線式異步電動機的拖動系統(tǒng)中，采用能耗制動可以使系統(tǒng)迅速停車。