三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路某些生產(chǎn)機(jī)械，如車床等要求在工作時(shí)頻繁的起動(dòng)與停止；有些工作機(jī)械，如起重機(jī)的吊勾需要準(zhǔn)確定位，這些機(jī)械都要求電動(dòng)機(jī)在斷電后迅速停轉(zhuǎn)，以提高生產(chǎn)效率和保護(hù)平安生產(chǎn)。電動(dòng)機(jī)斷電后，能使電動(dòng)機(jī)在很短的時(shí)間內(nèi)就停轉(zhuǎn)的方法，稱作制動(dòng)控制。制動(dòng)控制的方 法常用的有二類，即機(jī)械制動(dòng)與電力制動(dòng)，下面將這兩種制動(dòng)方法介 紹如下。一、機(jī)械制動(dòng) 機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法，經(jīng)常采用的機(jī) 械制動(dòng)設(shè)備是電磁抱閘，電閘抱閘的外形結(jié)構(gòu)如圖 21801 所示。電磁抱閘主要由兩局部構(gòu)成：制動(dòng)電磁鐵和閘瓦制動(dòng)器。制動(dòng)電磁鐵由鐵芯和線圈組成；線圈有的采用三相電源，有的采用單相電源；閘

2、瓦制動(dòng)器包括：閘瓦，閘輪，杠桿和彈簧等。閘輪與電動(dòng)機(jī)裝在同一 根轉(zhuǎn)軸上 .制動(dòng)強(qiáng)度可通過調(diào)整彈簧力來改變。一電磁抱閘制動(dòng)控制線路之一電磁抱閘制動(dòng)控制線路之一如圖 21802 所示：電磁抱閘制動(dòng)控制線路的工作原理簡述如下 :接通電源開關(guān)QS后，按起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM線圈獲電工作并自 鎖。電磁抱閘YB線圈獲電，吸引銜鐵動(dòng)鐵芯，使動(dòng)、靜鐵芯吸合， 動(dòng)鐵芯克服彈簧拉力，迫使制動(dòng)杠桿向上移動(dòng)，從而使制動(dòng)器的閘瓦 與閘輪分開，取消對(duì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)獲電起動(dòng)至正 常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要停車時(shí)，按停止按鈕 SB1，接觸器KM斷電釋放，電動(dòng) 機(jī)的電源被切斷的同時(shí)，電磁抱閘的線圈也失電，銜鐵被釋放，在彈

3、 簧拉力的作用下，使閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)，迅速停止轉(zhuǎn) 動(dòng)。電磁抱閘制動(dòng)，在起重機(jī)械上被廣泛應(yīng)用。當(dāng)重物吊到一定高度，如 果線路突然發(fā)生故障或停電時(shí)，電動(dòng)機(jī)斷電，電磁抱閘線圈也斷電， 閘瓦立即抱住閘輪使電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)停轉(zhuǎn)，從而防止了重物突然落下 而發(fā)生事故。二電磁抱閘制動(dòng)控制線路之二采用圖 21802 控制線路，有時(shí)會(huì)因制動(dòng)電磁鐵的延時(shí)釋放，造成制動(dòng) 失靈。造成制動(dòng)電磁鐵延時(shí)的主要原因：制動(dòng)電磁鐵線圈并接在電動(dòng)機(jī)引出 線上參見圖 271。電動(dòng)機(jī)電源切斷后，電動(dòng)機(jī)不會(huì)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 它要因慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)子剩磁的存在，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn) 行狀態(tài)，定子繞組的感應(yīng)電勢加在電磁抱閘 YB

4、線圈上。所以當(dāng)電動(dòng)機(jī) 主回路電源被切斷后，YB線圈不會(huì)立即斷電釋放，而是在YB線圈的供 電電流小到不能使動(dòng)、靜鐵芯維持吸合時(shí)，才開始釋放。解決上述問題的簡單方法是；在線圈 YB的供電回路中串入接觸器 KM 的常開觸頭。如果輔助常開觸頭容量不夠時(shí)，可選用具有五個(gè)主觸頭 的接觸器。或另外增加一個(gè)接觸器，將后增加接觸器的線圈與原接觸 器線圈并聯(lián)。將其主觸頭串入YB的線圈回路中。這樣可使電磁抱閘YB 的線圈與電動(dòng)機(jī)主回路同時(shí)斷電，消除了 YB的延時(shí)釋放。 防止電磁抱閘延時(shí)的制動(dòng)控制線路如圖 21803 所示。二、電力制動(dòng)常用的電力制動(dòng)有電源反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)兩種。 一電源反接制動(dòng) 電源反接制動(dòng)是依靠改

5、變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序，而迫使電動(dòng)機(jī) 迅速停轉(zhuǎn)的一種方法。一單向反接制動(dòng)控制線路 單向運(yùn)轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制線路如圖 21804 所示。起動(dòng)時(shí)，閉合電源開關(guān)QS,按起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM1獲電閉合并 自鎖，電動(dòng)機(jī) M 起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí) 如 100 轉(zhuǎn)/ 分，速度繼電器KS的常開觸頭閉合，為反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備。停止時(shí)，按停止按鈕SB1一定要按到底，按鈕SB1常閉觸頭斷開，接 觸器KM1失電釋放，而按鈕SB1的常開觸頭閉合，使接觸器KM2獲電 吸合并自鎖，KM2主觸頭閉合，串入電阻RB進(jìn)行反接制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生一個(gè)反向電磁轉(zhuǎn)矩，即制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降；當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至

6、約100轉(zhuǎn)/每分鐘以下時(shí)，速度繼電器KS常開觸頭斷開, 接觸器KM2線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)斷電，防止了反向起動(dòng)。由于反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場的相對(duì)速度接近兩倍的同步轉(zhuǎn) 速，故反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流很大，定子繞組的電流也隨之很 大，相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)時(shí)電流的兩倍。為此，一般在 4.5KW 以上的 電動(dòng)機(jī)采用反接制動(dòng)時(shí)，應(yīng)在主電路中串接一定的電阻器，以限制反 接制動(dòng)電流，這個(gè)電阻稱為反接制動(dòng)電阻，用 RB表示，反接制動(dòng)電阻 器，有三相對(duì)稱和兩相不對(duì)稱兩種聯(lián)結(jié)方法，圖 21804 為對(duì)稱接法， 如某一相不串電阻器，那么為二相不對(duì)稱接法。串接的制動(dòng)電阻R RB的阻值可用下式計(jì)算RRB=KL&

7、/lst Q式中:R RB為反接制動(dòng)電阻器的阻值，單位為歐姆Q；U為電動(dòng)機(jī)繞組的相電壓，單位為 V;I st為電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電流，單位為 A；K為系數(shù)，如果要求反接制動(dòng)的最大電流等于全壓起動(dòng)電流，K取0.13;如果要求反接制動(dòng)最大電流為全壓起動(dòng)電流的一半，K取1.5。假設(shè)反接制動(dòng)時(shí)，僅在兩相的定子繞組中串接制動(dòng)電阻，那么選用的制動(dòng) 電阻的數(shù)值應(yīng)為上式計(jì)算值的 1.5倍。不頻繁起動(dòng)時(shí)，反接制電阻的功率為 :P R= 1/4ln2 RRB In為電動(dòng)機(jī)額定電流，其單位為A 頻繁起動(dòng)時(shí)，反接制動(dòng)電阻的功率為 :P R=( 1/3 1/2) In2R RB例如:一臺(tái)4極鼠籠型電動(dòng)機(jī)，額定功率為 20K

8、W,額定電流為38.4A, 額定電壓為380V,定子繞組為星接，問米用反接制動(dòng)時(shí)，應(yīng)串聯(lián)R RB 的阻值和功率為多少？從機(jī)電產(chǎn)品樣本上查得I ST為228A(假設(shè)無產(chǎn)品樣本，那么可取I ST= 7) In，般取中間值)。RRB=1.5X220/228=1.4 QPR=1/3In2RRP=1/3X38.42X1.4=164W圖 21804 控制回路的接線步驟如下：(1) 首先接FU2和FR由FR常閉接點(diǎn)引出的線為電源1;由另一個(gè)FU2 引出的線為電源 2 。(2) 將1線分別接在KM1、KM兩線圈上；將線圈的另一端接至對(duì)方的常閉觸頭上; KM1的空常閉接點(diǎn)與速度繼電器 KS的常開接點(diǎn)相連接， K

9、S的空接點(diǎn)與KM2常開接點(diǎn)連接，并由剛接過線的KM2常開接點(diǎn)引出KM2的線圈線接至按鈕SB1右側(cè)常開接點(diǎn)上，從KM2的空常開接 點(diǎn)引出兩根線，一根為KM2的自鎖線接至按鈕SB1的左側(cè)常閉接點(diǎn) 上；另一根接至FU2即電源線2)。(3) 從 KM2 空閑常閉接點(diǎn)引出一長一短兩根導(dǎo)線，短線接 KM1 的常開 接點(diǎn)，長線為KM1線圈線接至按鈕SB2左側(cè)常開接點(diǎn)；從KM1的空 常開接點(diǎn)引出KM1的自鎖線，接按鈕SB2右側(cè)常開接點(diǎn)。(4) 按鈕開關(guān)中：將右側(cè)的SB1常閉接點(diǎn)與SB2常開接點(diǎn)用導(dǎo)線相連; 將左側(cè)的SB1常開接點(diǎn)與常閉接點(diǎn)用導(dǎo)線連接。5將主回路及控制回路的所有連接線全部仔細(xì)檢查一遍，確認(rèn)無誤

10、后，送電試機(jī)。二可逆起動(dòng)反接制動(dòng)控制線路1、電動(dòng)機(jī)可逆起動(dòng)反接制動(dòng)的控制線路之一 電動(dòng)機(jī)可逆起動(dòng)反接制動(dòng)的控制線路之一，如圖 21805 所示。該控制 線路由于主回路中沒有限流電阻 RB所以只能用于容量較小的電動(dòng)機(jī)。 圖中 KS1 和 KS2 分別為速度繼電器正反兩個(gè)方向的兩副常開觸頭， 當(dāng)按下SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，速度繼電器的常開觸頭 KS-2閉合，為 反接制動(dòng)作準(zhǔn)備，當(dāng)按下 SB3時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，速度繼電器 KS-1閉 合，為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。中間繼電器 KA的作用是：為了防止當(dāng)操作人 員因工作需要而用手轉(zhuǎn)開工件和主軸時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)速度繼電器KS也旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)一定值時(shí)，速度繼電器的常開觸

11、頭閉合，電動(dòng)機(jī)獲 得反向電源而反向沖動(dòng)，造成工傷事故。圖 21805 控制線路的工作原理，簡述如下：閉合電源開關(guān)QS后按SB2接觸器KM1獲電閉合并通過其自鎖觸頭自 鎖，電動(dòng)機(jī) M 正轉(zhuǎn)起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于 120轉(zhuǎn)/每分鐘時(shí)， KS-2 閉合，為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。當(dāng)需要正轉(zhuǎn)停止時(shí)，按SB1,接觸器KM1斷電釋放而中間繼電器 KA獲 電吸合并自鎖；KA的常開觸頭斷開，切斷KM2自鎖觸頭的供電回路， 使其不能自鎖；KA的常開觸頭接通KM2的線圈回路，使KM2獲電吸 合，此時(shí)反接制動(dòng)開始，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降至約 100 轉(zhuǎn)/每分鐘時(shí)，速 度繼電器KS-2斷開，使KM2斷電釋放，在中間繼電器自鎖回路中

12、的 常開觸頭KM2斷開，使中間繼電器KA也失電釋放。反轉(zhuǎn)的起動(dòng)及反接制動(dòng)的工作原理與上述相似，不再贅述。 可逆起動(dòng)反接制動(dòng)的控制線路之一的參考接線步驟如下：(1) 首先接好電源FU2及熱繼電器FR常閉觸頭，引出控制電源1與2。(2) 將電源1接至三個(gè)線圈的一端。接觸器 KM1與KM2的線圈空閑端 分別接至對(duì)方的常閉觸頭；從 KM1、KM2的兩個(gè)空常閉觸頭各引出一 長一短兩根線，其中兩根短線接至對(duì)方的常開觸頭，兩根長線為兩個(gè)接觸器各自的線圈線，其中從KM2常閉引出的長線為KM1的線圈線， 接至SB2左側(cè)常開接點(diǎn)；從KM2常閉引出的長線為KM2的線圈線， 接至SB3左側(cè)常開接點(diǎn)。(3) 將KM1、

13、KM2剛接過線的常開觸頭的空接點(diǎn)，與 KA的常閉觸頭用 導(dǎo)線連接，并引出一根長線作為KM1與KM2的共自鎖線接到SB2(或 SB3,右側(cè)常開接點(diǎn)；從KA常閉接點(diǎn)的空閑端點(diǎn)引出一根長線，接至 SB1右側(cè)常閉接點(diǎn)；從KA線圈的空接點(diǎn)引出兩短一長共三根線，短線 分別接KM1、KM2未接過線的常開接點(diǎn)，長線作為KA的線圈線接至 SB1左側(cè)常開接點(diǎn)，將剛接過線的 KM1、KM2的兩個(gè)空常開接點(diǎn)與KA 的常開接點(diǎn)連接，將剛接過線的 KA常開空觸頭與另一個(gè)KA常開觸頭 連接，并從此點(diǎn)引出一長一短兩根導(dǎo)線，其中短線與電源 2連接，長 線作為電源線接至SB1右側(cè)常開(或左側(cè)常閉)接點(diǎn)上。(4) 從剛接過線的KA

14、常開空接點(diǎn)引出一根長線接至速度繼電器 KS的兩 個(gè)常開觸頭，將KS-1, KS-2的空接點(diǎn)與KM1、KM2的線圈線連接。此 處注意KS-1與 KM1線圈線連接，KS-2與KM2線圈線連接。如果KS與 按鈕開關(guān)較近，那么將 KS的引出線接至按鈕開關(guān) SB2 SB3的左側(cè)常開 接點(diǎn)；如果KS與接觸器KM1、KM2較近，那么將KS的引出線接至KM1、 KM2的常開自鎖觸頭上(與常閉觸頭交叉相連的一端)。(5) 將SB1左側(cè)常閉與右側(cè)常開兩接點(diǎn)相連接；將 SB2與SB3右側(cè)常開 的兩接點(diǎn)相連接。(6) 檢查所有的接線，確認(rèn)無錯(cuò)漏后，送電試機(jī)。2、可逆起動(dòng)反接制動(dòng)控制線路之二 可逆起動(dòng)反接制動(dòng)控制線路之

15、二如圖 2 1 806所示。圖21806這個(gè)控制線路主要由三個(gè)接觸器 KM1、KM2、KM3、四個(gè)中 間繼電器KA1、KA2、KA3、KA4;速度繼電器KS；反接制動(dòng)電阻RB;正轉(zhuǎn)按鈕SB2;反轉(zhuǎn)按鈕SB3及停止按鈕SB1;電源開關(guān)QS;熔斷器 FU1與FU2;熱繼電器FR等組成。圖 21806 的工作原理簡述如下 :先合上電源開關(guān)QS,按正轉(zhuǎn)按鈕SB2, KA1獲電吸合并通過KA1-2閉 合自鎖，KA1-1斷開，閉鎖了 KA2; KA1-4閉合為KM3線圈獲電作準(zhǔn)備； KA1-3閉合使KM1獲電吸合，KM1常閉觸頭斷開，閉鎖了 KM2; KM1 常開觸頭閉合為KA3獲電作準(zhǔn)備；KM1主觸頭閉

16、合，電動(dòng)機(jī)串電阻RB 降壓起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到使 KS-1閉合后，KA3獲電吸合，KA3-1 閉合為KM2線圈獲電作準(zhǔn)備；自鎖觸頭KA3-2閉合自鎖；KA3-3閉合使 KM3獲電吸合，KM3主觸頭閉合短接了電阻 RB,電動(dòng)機(jī)獲全壓正常運(yùn) 轉(zhuǎn)。需停止時(shí)按SB1: KA1失電釋放，KA1-1及KA1-2均恢復(fù)原始狀態(tài)；KA1-4 斷開使KM3斷電釋放，電阻RB解除短接，串入主回路；KA1-3斷開使 KM1 斷電釋放，使電動(dòng)機(jī)失電作慣性轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí) KM1 常閉觸頭恢復(fù)閉 合，使KM2獲電吸合，其主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)串電阻RB, 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低到約每分鐘100轉(zhuǎn)時(shí)，KS-1斷開使KA3斷電釋

17、放，其 觸頭均恢復(fù)原始狀態(tài)，其中 KA31 斷開后使 KM2 斷電釋放，電動(dòng)機(jī) 反接制動(dòng)過程結(jié)束。相反方向的起動(dòng)和制動(dòng)的原理與上述相似，不在贅述。圖21806控制電路中，由于主回路串接了電阻 RB,限制了反接制動(dòng)電 流，又能限制起動(dòng)電流， 所以該線路可以用在電動(dòng)機(jī)功率較大的場所。 該線路所用電器較多，造價(jià)較高，但其運(yùn)行確實(shí)平安可靠，操作也非 常方便， 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 如需換向運(yùn)行， 只要按動(dòng)相應(yīng)的起動(dòng)按鈕， 電路便自動(dòng)完成電動(dòng)機(jī)的斷電 t串電阻反接制動(dòng)t電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速近于零 串電阻限流換向起動(dòng)t換向正常運(yùn)行的全部過程。不必先按停止按鈕， 這樣即簡化了操作手續(xù)，又提高了電路的反響速度，且制動(dòng)力很強(qiáng)

18、， 所以是一個(gè)比擬完善的電路。 該線路也有一些缺點(diǎn): 如所用電器較多， 相應(yīng)線路較復(fù)雜，且造價(jià)較高，在制動(dòng)過程中沖擊較大，故此，該線 路適用于制動(dòng)要求迅速，系統(tǒng)慣性較大而且制動(dòng)不太頻繁的場所。 二能耗制動(dòng) 三相鼠籠式異電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)，就是把轉(zhuǎn)子儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電 能，又消耗在轉(zhuǎn)子上，使之轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力矩的一種方法。 將正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)從電源上切除，向定子繞組通入直流電流，便產(chǎn) 生靜止的磁場，轉(zhuǎn)子繞組因慣性在靜止磁場中旋轉(zhuǎn)，切割磁力線，感 應(yīng)出電動(dòng)勢，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，該電流與靜止磁場相互作用，產(chǎn)生制動(dòng) 力矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速減速、停轉(zhuǎn)。這種制動(dòng)所消耗的能量較小，制動(dòng)準(zhǔn)確率較高，制動(dòng)轉(zhuǎn)距平滑，但制

19、 動(dòng)力較弱，制動(dòng)力矩與轉(zhuǎn)速成正比地減小。還需另設(shè)直流電源，費(fèi)用 較高。能耗制動(dòng)適用于要求制動(dòng)平穩(wěn)、停位準(zhǔn)確的場所，如銑床；龍門刨床 及組合機(jī)床的主軸定位等。一無變壓器半波整流能耗制動(dòng)1、無變壓器半波整流能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制線路之一 無變壓器半波整流能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制線路之一，如圖21807 所示：圖 21807 的工作原理如下：閉合電源開關(guān)QS,按起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM1線圈獲電吸合并自鎖, 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。停止時(shí)，將停止按鈕 SB1 按到底，使其常開觸頭可靠閉合，其常閉觸頭斷開，使 KM2 斷電釋放，電動(dòng)機(jī)斷電作慣性旋轉(zhuǎn)。 其常開觸頭閉合，使時(shí)間繼電器KT和接觸器KM2獲電吸合并自鎖。電動(dòng)機(jī)

20、進(jìn)入半波整 流能耗制動(dòng)，待過了預(yù)先整定的時(shí)間后此時(shí)電動(dòng)機(jī)已停轉(zhuǎn)，KT的延時(shí) 斷開常閉觸頭斷開，切斷 KM2 線圈回路，使 KM2 斷電釋放， KM2 斷 電后其常開觸頭KM2斷開，使KT也失電釋放，整個(gè)電路恢復(fù)至原始 狀態(tài)。圖 21807 的接線較簡單，可直接按接線圖接線。2、無變壓器半波整流能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路之二無變壓器半波整流能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路之二如圖21808 所示：圖21808電路的主回路與圖 21807完全相同，如果需要，請(qǐng)參閱圖 21807 圖21808中的KM1是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行用接觸器，KM2為電動(dòng)機(jī)制動(dòng)用接觸 器，KT為斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器，用來控制制動(dòng)時(shí)間。起動(dòng)時(shí)按SB2,

21、KM1與KT同時(shí)獲電吸合并自鎖，KM1獲電吸合，使電 動(dòng)機(jī)獲電運(yùn)轉(zhuǎn)；KT獲電吸合，其常開延時(shí)釋放觸頭瞬間閉合，為 KM2 獲電作好準(zhǔn)備。停止時(shí)，按SB1, KM1、KT同時(shí)斷電釋放，KM1釋放使電動(dòng)機(jī)失電， 電動(dòng)機(jī)憑慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，KT斷電使其常開觸頭KT進(jìn)入延時(shí)釋放時(shí)刻， 待過了預(yù)定時(shí)間后此時(shí)電動(dòng)機(jī)已停轉(zhuǎn)，KT常開觸頭斷開，切斷 KM2 線圈回路， KM2 失電釋放， 制動(dòng)過程結(jié)束， 整個(gè)電路恢復(fù)至原始狀態(tài)。 圖 21808 控制線路的接線較簡單，可直接按照接線圖接線。3、無變壓器半波整流能耗制動(dòng)手動(dòng)控制線路 無變壓器半波整流能耗制動(dòng)手動(dòng)控制線路如圖 21809 所示。圖 21809的主回路

22、與 21806中的主回路完全相同， 此處略去。圖中 KM1 為運(yùn)行用接觸器，KM2為制動(dòng)用接觸器，SB2為起動(dòng)按鈕，SB1為停止 兼制動(dòng)按鈕。起動(dòng)時(shí)，按起動(dòng)按鈕 SB2， KM1 獲電吸合并自鎖，電動(dòng) 機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。需停止時(shí)，將停止按鈕 SB1 按到底，且暫不松手，這時(shí) KM1斷電，而KM2獲電，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)后，立 即松開停止按鈕SB1,制動(dòng)結(jié)束。圖 21809 的接線較簡單，可參照其接線圖直接進(jìn)行。該制動(dòng)線路簡單， 所有電器元件少，但其功能較差而且不能準(zhǔn)確定位， 如果對(duì)準(zhǔn)確定位要求較嚴(yán)，請(qǐng)采用下面的準(zhǔn)確定位控制線路。4、半波整流能耗制動(dòng)準(zhǔn)確定位控制線路 半波整流能耗制動(dòng)準(zhǔn)確

23、定位控制線路如圖 21810所示。圖 2 1 8 1 0的主回路局部可參閱圖 21807。圖21810中，KM1控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行；KM2控制電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；斷電 延時(shí)型時(shí)間繼電器 KT控制制動(dòng)時(shí)間；SQ為限位開關(guān)，控制運(yùn)動(dòng)部件 的行程。起動(dòng)時(shí)，按起動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1獲電吸合后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，拖 動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件如進(jìn)刀機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，觸及限位 開關(guān)SQ,其常閉觸頭斷開，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT均斷電釋放， 同時(shí)限位開關(guān)SQ的常開觸頭閉合此時(shí)KM1的常閉觸頭已恢復(fù)閉合， 接通了 KM2的線圈回路，使KM2獲電吸合，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)。當(dāng) KT到達(dá)預(yù)先整定的時(shí)間時(shí)，其延時(shí)常開觸頭斷

24、開，切斷KM2的線圈回 路，使 KM2 失電釋放，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)結(jié)束，整個(gè)電路恢復(fù)至原始狀態(tài)。 這種控制線路適用于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)或其它要求準(zhǔn)確定位的場所。圖21810的接線較簡單，但是須注意限位開關(guān) SQ,如距離按鈕開關(guān)較 近而距離接觸器中的電源較遠(yuǎn)時(shí)按接線圖中的實(shí)線接線，反之那么按接 線圖中的虛線接線，其余接線步驟省略。二、有變壓器的全波整流能耗制動(dòng)控制線路 有變壓器的全波整流能耗制動(dòng)線路如圖 21811 所示。圖中：KM1為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行用接觸器；KM2為制動(dòng)用接觸器，它需 有四個(gè)主觸頭，如果一個(gè)接觸器的主觸頭數(shù)量不夠，可用兩個(gè)接觸器 代替；KT為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器，用來控制制動(dòng)時(shí)間；T為降壓

25、變壓器；VC為橋式整流器，由四只二極管組成；RP為滑線式變阻器，用 來調(diào)整制動(dòng)電流；FU3為變壓器T的短路保護(hù)熔斷器。圖21811中的 控制局部原理及接線與圖 21807相同，請(qǐng)參閱圖 21807各有關(guān)說明。 能耗制動(dòng)所需要的直流電壓Uz和直流電流Iz可分別用以下兩個(gè)公式計(jì) 算：Uz=lz.R單位：Uz為 V； Iz 為 A； R為 QIz= 3.54 I0 或 lz=1.5ln式中：Uz-直流電壓V；Iz直流電流A;R-直流電壓所加定子繞組兩端的冷態(tài)電阻，即溫度為15C0時(shí)的電阻Q10電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的線電流A;In電動(dòng)機(jī)的額定電流。單向橋式全波整流時(shí)，能耗制動(dòng)所需要的電源變壓器二次交流電壓 U

26、z 和電流Iz為：U=1.11Uz;Iz=1.11Iz變壓器所需的容量S 伏安為：S=lzXUz 例如，一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為 13千瓦，額定電壓為 380V,額定電流為25A.空載電流為9.7A,定子繞組為星形，用電橋測 得二相定子繞組的電阻為0.64莒求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用全波整流能耗制動(dòng) 時(shí)所需的直流電壓、直流電流，變壓器的二次電壓及容量各為多少？ 解：lz=3.5-4l0取:lz=4l0=4X9.7=38.8AUz=lzR=38.8X0.64 25V變壓器的次級(jí)電壓為：U2=1.11Uz=1.11X25 28V變壓器的次級(jí)電流為：43A變壓器的容量為：S=I2U2=43X28

27、1200VA在設(shè)計(jì)或選用整流變壓器時(shí)，可選用在10%處有抽頭的變壓器，以利調(diào)整 能耗制動(dòng)較反接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗少；缺點(diǎn)是 需附加直流電源裝置，制動(dòng)力較弱，在低速時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)距小。能耗制動(dòng) 一般用于制動(dòng)要求平穩(wěn)、準(zhǔn)確的場所，如磨床、龍門刨床等控制線路 中。三短接制動(dòng)控制線路 短接制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的供電電源斷開的同時(shí)，將定子繞組 自行短接，這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因慣性仍在旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子存在剩磁，形 成了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場，此磁場切割定子繞組，在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢。因定子繞組此時(shí)已被 KM2 或KM1常閉觸頭短接，所以在定 子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流， 該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用， 產(chǎn)生制

28、動(dòng)轉(zhuǎn)距， 迫使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。1 、短接制動(dòng)控制線路之一短接制動(dòng)控制線路之一如圖 21812 所示：在制動(dòng)過程中，由于定子繞組短接，所以繞組端電壓為零。在短接的 瞬間產(chǎn)生瞬間短路電流。短路電流的大小取決于剩磁電動(dòng)勢和短路回 路的阻抗。雖然瞬間短路電流很大，但電流呈感性，對(duì)轉(zhuǎn)子剩磁起去 磁作用，使剩磁電勢迅速下降，所以短路電流持續(xù)時(shí)間很短。另外， 瞬時(shí)短路電流的有功分量很小，故制動(dòng)作用不太強(qiáng)。所以，這種制動(dòng) 方法只限于小容量的高速異步電動(dòng)機(jī)以及制動(dòng)要求不高的場所。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量較小時(shí)，可采用圖中虛線所示電路，即用 KM1 的常閉 輔助觸頭取代接觸器KM2,此時(shí)的控制線路改用圖20402中的控制線 路

29、。2、短接制動(dòng)控制線路之二短接制動(dòng)控制線路之二如圖 21813 所示：圖 21813 所示的控制線路適用于正常運(yùn)行為三角形接法的電動(dòng)機(jī)。在 電動(dòng)機(jī)三相定子繞組中每相串接一個(gè)整流二極管。 電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)， 接觸器KM1、KM2都獲電吸合，KM2觸頭短接二極管。當(dāng)需要停車時(shí)， 按停止按鈕SB1, KM1和KM2均斷電釋放，二極管串入繞組工作。電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有剩磁，且在慣性作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子剩磁磁場切割定子 繞組，產(chǎn)生定向的感應(yīng)電流。定子感應(yīng)電流與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場相互作 用，產(chǎn)生制動(dòng)力矩，迫使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。圖 21812 及圖 21813中，請(qǐng)讀者自補(bǔ)接線圖。這兩個(gè)圖非常簡單，也 可以不畫接線圖，按照

30、原理圖直接連接。短接制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行，無需特殊的控制設(shè)備。制動(dòng)時(shí)，定子的 感應(yīng)電流比電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)時(shí)的電流要小。短接制動(dòng)的缺點(diǎn)是：制動(dòng)作用不強(qiáng)，定位不準(zhǔn)確，且僅適用于小容量 的高速電動(dòng)機(jī)。四電容制動(dòng) 電容制動(dòng)是將工作著的異步電動(dòng)機(jī)在切斷電源后，立即在定子繞組的 端線上，接入電容器而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的一種方法。電容制動(dòng)控制線路如圖 21814 所示：三組電容器可以接成星形或三角形，與電動(dòng)機(jī)定子出線端形成閉合回 路。當(dāng)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)斷開電源時(shí)，轉(zhuǎn)子內(nèi)的剩磁切割定子繞組產(chǎn)生感 應(yīng)電動(dòng)勢，并向電容充電，其充電電流在定子繞組中形成勵(lì)磁電流， 建立一個(gè)磁場，這個(gè)磁場與轉(zhuǎn)子剩磁相互作用，產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向 相反的制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，完成制動(dòng)。電容制動(dòng)控制線路的工作原理如下：起動(dòng)過程，