安裝與調(diào)試三相電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路全套

安裝與調(diào)試三相電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路（一）、相關(guān)理論知識(shí)1、制動(dòng)的概述電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源以后，由于慣性作用不會(huì)馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而是需要轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間才會(huì)完全停下來(lái)。這種情況對(duì)于某些生產(chǎn)機(jī)械是不適宜的。例如，起重機(jī)的吊鉤需要準(zhǔn)確定位；萬(wàn)能銑床要求立即停轉(zhuǎn)等。滿足生產(chǎn)機(jī)械的這種要求就要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。所謂制動(dòng)，就是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)（或限制其轉(zhuǎn)速）。工程中常用的制動(dòng)方法一般有兩類：機(jī)械制動(dòng)和電力制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)可分為電磁抱閘斷電制動(dòng)、電磁抱閘通電制動(dòng)、電磁離合器制動(dòng)；電力制動(dòng)又可分為能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、電容制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)等幾種。2、反接制動(dòng)原理在如圖3-12-1a所示的電路中，當(dāng)QS向上投合時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組電源電壓相序?yàn)長(zhǎng)1-L2-L3，電動(dòng)機(jī)將沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向(見(jiàn)圖3-12-1b中順時(shí)針?lè)较?，以n﹤n1的轉(zhuǎn)速正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要停轉(zhuǎn)時(shí)，拉下開(kāi)關(guān)QS，使電動(dòng)機(jī)先脫離電源（此時(shí)轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)）。隨后，將開(kāi)關(guān)QS迅速向下投合，由于L1、L2兩相電源對(duì)調(diào)，電動(dòng)機(jī)定子繞組電源電壓相序變?yōu)長(zhǎng)2-L1-L3，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)（見(jiàn)圖3-12-1b中的逆時(shí)針?lè)较颍?，此時(shí)轉(zhuǎn)子將以n1+n的相對(duì)轉(zhuǎn)速沿原轉(zhuǎn)動(dòng)方向切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來(lái)，如圖3-12-1b所示，而轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生電流，又受到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向可用左手定則判斷出來(lái)，如圖3-12-1b所示?？梢?jiàn)，此轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，使電動(dòng)機(jī)受制動(dòng)迅速停轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，反接接制動(dòng)是依靠改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，應(yīng)立即切斷電動(dòng)機(jī)電源；否則電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。因此，在反接制動(dòng)設(shè)施中，為保證電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速被制動(dòng)到接近零值時(shí)，能迅速切斷電源，防止反向啟動(dòng)，常利用速度繼電器（又稱反接制動(dòng)繼電器）來(lái)自動(dòng)地及時(shí)切斷電源。3、機(jī)械制動(dòng)控制線路利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)常用的方法有電磁抱閘制動(dòng)和電磁離合器（由電樞、勵(lì)磁繞組、電刷、滑環(huán)等組成）制動(dòng)。兩者的制動(dòng)原理類似，控制線路也基本相同。下面以電磁抱閘制動(dòng)器為例，介紹機(jī)械制動(dòng)的制動(dòng)原理和控制線路。1）電磁抱閘制動(dòng)器如圖3-12-2所示為常用的MZD1系列和MZS1系列交流制動(dòng)電磁鐵與TJ2系列閘瓦制動(dòng)器的外形，它們配合使用共用組成電磁抱閘制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)如圖3-12-3a所示，符號(hào)如圖3-12-3b所示。電磁鐵和制動(dòng)器的型號(hào)及其含義如下：1---線圈2---銜鐵3---鐵心4---彈簧5----閘輪6---杠桿7---閘瓦8---軸圖3-12-3電磁抱閘制動(dòng)器制動(dòng)電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動(dòng)器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分。電磁抱閘制動(dòng)器分為斷電制動(dòng)型和通電制動(dòng)型兩種。斷電制動(dòng)型的工作原理如下：當(dāng)制動(dòng)電磁鐵的線圈得電時(shí)，制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分開(kāi)，無(wú)制動(dòng)作用；當(dāng)線圈失電時(shí)，制動(dòng)器的閘瓦緊緊抱住閘輪制動(dòng)。通電制動(dòng)型的工作原理如下：當(dāng)制動(dòng)電磁鐵的線圈得電時(shí)，閘瓦緊緊抱住閘輪制動(dòng)；當(dāng)線圈失電時(shí)，制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分開(kāi)，無(wú)制動(dòng)作用。2）電磁抱閘制動(dòng)器斷電制動(dòng)控制線路電磁抱閘制動(dòng)器斷電制動(dòng)控制線路如圖3-12-4所示。啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)：先合上電源開(kāi)關(guān)QS。按下啟動(dòng)按鈕SBl，接觸器KM線圈得電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M接通電源，同時(shí)電磁抱閘制動(dòng)器YB線圈得電，銜鐵與鐵心吸合，銜鐵克服彈簧拉力，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(kāi)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)停轉(zhuǎn)：按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，其自鎖觸頭和主觸頭分?jǐn)啵妱?dòng)機(jī)M失電，同時(shí)電磁抱閘制動(dòng)器YB線圈也失電，銜鐵與鐵心分開(kāi)，在彈簧拉力的作用下，制動(dòng)器的閘瓦緊緊抱住閘輪，使電動(dòng)機(jī)被迅速制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。電磁抱閘制動(dòng)器斷電制動(dòng)在起重機(jī)械上（如電梯、行吊等）被廣泛采用。其優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確定位，同時(shí)可防止電動(dòng)機(jī)突然斷電時(shí)，重物自行墜落；缺點(diǎn)是不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)殡姶疟чl制動(dòng)器線圈耗電時(shí)間與電動(dòng)機(jī)一樣長(zhǎng)。另外，由于電磁抱閘制動(dòng)器在切斷電源后的制動(dòng)作用，使手動(dòng)調(diào)整工件很難，因此，對(duì)要求電動(dòng)機(jī)制動(dòng)后能調(diào)整工件位置的機(jī)床設(shè)備，可采用通電制動(dòng)型制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。3）電磁抱閘制動(dòng)器通電制動(dòng)控制線路電磁抱閘制動(dòng)器通電制動(dòng)控制線路如圖3-12-5所示。這種通電制動(dòng)與上述斷電制動(dòng)方法稍有不同。當(dāng)電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁抱閘制動(dòng)器線圈斷電，閘瓦與閘輪分開(kāi)，無(wú)制動(dòng)作用；當(dāng)電動(dòng)機(jī)失電需停轉(zhuǎn)時(shí)，電磁抱閘制動(dòng)器的線圈得電，使閘瓦緊緊抱住閘輪制動(dòng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于停轉(zhuǎn)常態(tài)時(shí)，線圈也無(wú)電，閘瓦與閘輪分開(kāi)，這樣操作人員可以用手扳動(dòng)主軸調(diào)整工件、對(duì)刀等。圖3-12-5控制線路和工作原理請(qǐng)讀者自行分析。4、能耗制動(dòng)控制線路在工程或工廠中，使電動(dòng)機(jī)在切斷電源后，產(chǎn)生一個(gè)和電動(dòng)機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動(dòng)力矩），迫使電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)停轉(zhuǎn)的方法叫做電力電力制動(dòng)。電力制動(dòng)常用的方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、電容制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)等，本節(jié)只分析能耗制動(dòng)析控制線路。1）能耗制動(dòng)原理想一想:能耗制動(dòng)是怎樣實(shí)現(xiàn)現(xiàn)制動(dòng)的，它與機(jī)械制動(dòng)有什么不同？圖3-12-6a所示電路中，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)QSl，切斷電動(dòng)機(jī)的交流電源后，這時(shí)轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)；隨后立即合上開(kāi)關(guān)QS2，并將QSl向下合閘，電動(dòng)機(jī)V、W兩相定子繞組通人直流電，使定子中產(chǎn)生一個(gè)恒定的靜止磁場(chǎng)，這樣作慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子因切割磁力線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來(lái)，如圖3-12-6b所示。轉(zhuǎn)子繞組中一旦產(chǎn)生了感應(yīng)電流，又立即受到靜止磁場(chǎng)的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用左手定則判斷可知，此轉(zhuǎn)矩的方向正好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，使電動(dòng)機(jī)受制動(dòng)迅速停轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，能耗制動(dòng)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法。由于這種制動(dòng)方法是通過(guò)在定子繞組中通人直流電，以消耗轉(zhuǎn)子質(zhì)性運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的，所以稱為能耗制動(dòng)，又稱動(dòng)能制動(dòng)。2）單向啟動(dòng)能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路①無(wú)變壓器單相半波整流單向啟動(dòng)能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路如圖3-12-7所示線路采用單相半波整流器作為直流電源，所用附加設(shè)備較少，線路簡(jiǎn)單，成本低，常用于1OkW以下小容量電動(dòng)機(jī)，且對(duì)制動(dòng)要求不高的場(chǎng)合。對(duì)于10KW以上容量的電動(dòng)機(jī)，多采用有變壓器單相橋式整流能耗制動(dòng)自動(dòng)控制線路，如圖3-12-8所示，其中直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電阻R是用來(lái)調(diào)節(jié)直流電流的，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)強(qiáng)度，整流變壓器一次側(cè)與整流器的直流側(cè)同時(shí)進(jìn)行切換，有利于提高觸頭的使用壽命。其電路工作原理請(qǐng)讀者自行分析。能耗耗制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，且能量消耗較小。缺點(diǎn)是需要附加直流電源裝置，設(shè)備費(fèi)用較高，制動(dòng)力較弱，在低速時(shí)制動(dòng)力矩小。因此能耗制動(dòng)一般用于要求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場(chǎng)合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。能耗制動(dòng)所需的直流電源一般用以下方法進(jìn)行估算，其估算步驟是（以常用的單相橋式整流電路為例）：（1）首先測(cè)量出電動(dòng)機(jī)三根進(jìn)線中任意兩根之間的電阻R（Ω）。（2）測(cè)量出電動(dòng)機(jī)的進(jìn)線空載電流IO