简述三相异步电动机反接制动的方法 [三相异步电动机的制动控制简述]

时间：2019-01-07 03:33:39　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：三相异步电动机的制动控制在生产生活中非常重要。本文介绍了几种常见的制动控制电路，供读者参考学习。　　关键词：三相异步电动机电磁抱闸制动反接制动能耗制动
　　
　　三相异步电动机切断电源后，由于惯性作用，转子需要经过一定时间才能停止旋转，这往往不能满足有些机械设备的工艺要求，造成运动部件的停机位置不准确，同时也影响生产效率的提高，因此必须对电动机采取有效的制动措施。
　　停机制动方法有两大类，即机械制动和电气制动。机械制动是采用机械制动装置来强迫电动机迅速停止，常用的有电磁抱闸制动和电磁离合器制动等；电气制动是使电动机产生一个与原来转子转动方向相反的制动转矩而迫使其迅速停止，常用的有反接制动、能耗制动等。
　　一、电磁抱闸制动控制电路
　　电磁抱闸制动和电磁离合器制动的控制原理基本相同，本文仅以电磁抱闸抽动为例介绍。
　　电磁抱闸装置包括制动电磁铁（YA）和闸瓦制动器两部分。闸瓦制动器由闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等组成，闸轮与电动机转子装在同一轴上，当闸瓦抱住闸轮时实现制动。闸瓦抱住或松开闸轮由制动电磁铁控制，如果电磁铁通电时闸瓦抱住闸轮制动，电磁铁断电时则闸瓦松开闸轮，这种方式称为通电制动；相反，如果电磁铁通电时闸瓦松开闸轮，而电磁铁断电时闸瓦抱住闸轮制动，这种方式称为断电制动。通电制动一般用于如机床等平时需要经常调整位置的机械设备，而断电制动一般用于电梯、起重机、卷扬机等升降机械设备。
　　图1为电磁抱闸制动的控制电路。图1a为通电制动的控制电路，图1b为断电制动的控制电路。
　　二、反接制动控制电路
　　反接制动是在电动机切断电源后，将相反相的三相电源接入电动机，产生一个与转子惯性转动方向相反的起动转矩，从而达到制动的目的。注意，在反接制动中，当电动机转速接近零时，应及时切断反序三相电源，否则电动机将会反向旋转，所以在其控制电路中应采用速度继电器来判断电动机是否接近零转速，从而及时切断反序电源。
　　图2为电动机单向运行的反接制动控制电路。主电路由运行接触器KM1和制动接触器KM2两组主触点构成不同相序的接线。因为反接制动时电流很大，所以在制动主电路中串联电阻R，以限制制动电流。在控制电路中，按下SB2使KM1得电并自锁，电动机正常起动运行，速度继电器KS常开触点闭合；停机制动时，按下停止按钮SB1，KM1失电，切断电动机电源，另外由于KS常开触点在转子惯性仍然闭合，因此KM2得电并自锁，电动机串连电且R接入反序电源，进行反接制动，电动机转速迅速下降。当电动机转速接近零（即电动机转速小于KS的释放值）时，KS常开触点复位断开，使KM2失电，切断反序电源，制动结束。
　　反接制动的制动转矩是反向起动转矩，因此制动力矩大，制动效果显著，但在制动时有冲击，制动不够平稳，且能量消耗大。
　　三、能耗制动控制电路
　　能耗制动是在电动机切断三相电源后，将直流电源接入电动机定子绕组，产生一个静止磁场，此时电动机转子由于惯性继续旋转，在静止磁场中切割磁力线，从而产生一个与转子旋转方向相反的电磁转矩，起到制动作用，制动结束后切断直流电源。
　　图3为电动机单向运行的能耗制动控制电路。主电路中KM1为运行接触器，用来接通和断开三相电源；KM2为制动接触器，用来接通和断开由变压器与整流电路构成的直流电源。控制电路采用时间原则实现能耗制动的控制。当按下停止按钮SB1，其常闭触点断开使KM1失电，断开电动机三相电源，同时，其常开触点闭合KM2和KT得电并自锁，一方面电动机定子接入直流电源进行能耗制动，另一方面KT开始延时。当KT动作，其常闭触点断开使KM2失电，制动结束。
　　能耗制动的制动转矩的大小与接入直流电源的电流大小及电动机的转速有关。一般通入的直流电流为电动机空载电流的3―5倍，过大会烧坏电动机的定子绕组，过小则制动效果差，因而在直流电源电路中采用串联可调电阻R的方法，以调节制动电流的大小。
　　上述能耗制动控制电路需要有一套整流装置和整流变压器，为了简化能耗抽动电路，减少附加设备，在制动要求不高、电动机功率在10kW以下时，可采用无变压器的单管能耗制动。它以无变压器的单管半波整流器作为直流电源，这种电源体积小、成本低。其控制线路如图4所示，由制动接触器KM2的主触点将电源L3接至电动机定子两相绕组，再由另一相绕组经整流二极管VD和电阻R接到零线N，以构成半波整流电路，所以电动机定子绕组获得直流电源，实现能耗制动。控制电路的工作情况与图3相似。
　　能耗制动比反接制动所消耗的能量小，制动电流也小得多，因此，能耗制动适用于电动机容量较大，要求制动平稳和制动频繁的场合。
　　
　　参考文献：
　　［1］李向东.电气控制与PLC.北京：机械工业出版社，2004.10.
　　［2］常晓玲.电气控制系统与可编程序控制器.北京：机械工业出版社，2004.
　　［3］何巨兰.电机与电气控制.北京：机械工业出版社，2004.
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