项目3三相异步电动机制动控制ppt课件.ppt

工程工程3 三相异步电动机制动控制三相异步电动机制动控制 速速度度继继电电器器也也称称转转速速继继电电器器是是一一种种反反映映转转速速和和转转向向的的继继电器 任任务务方方式式：：是是当当转转速速到到达达规规定定值值后后继继电电器器动动作作即即依依托托电电动动机机转转速速的的快快慢慢作作为为输输入入信信号号，，经经过过触触点点的的动动作作信信号号传传送送给给接接触触器，再经过接触器实现对电动机的控制器，再经过接触器实现对电动机的控制 用用途途：：主主要要用用作作鼠鼠笼笼型型异异步步电电动动机机的的反反接接制制动动控控制制故故又又称称为反接制动继电器为反接制动继电器 3.1 3.1 速度继电器速度继电器1-转子；转子；2-可动支架；可动支架；3-定子；定子；4-端盖端盖(a) 外形； (b) 构造构造：速度继电器由转子、定子及触头三部分组成图3.1.1 速度继电器的外形和构造图3.1.2 速度继电器的构造表示图1-调理螺钉；调理螺钉；2-反力弹簧；反力弹簧； 3-常闭触点；常闭触点； 4-常开触点；常开触点； 5-动触点；动触点；6-推杆；推杆； 7-前往杠杆；前往杠杆； 8-摆杆；摆杆； 9-笼型导条；笼型导条； 10-圆环圆环; 11-转轴；转轴； 12-永磁转子永磁转子 速度继电器是根据电磁感应原理制成的。

当电机旋转时，与电机同轴的速度继电器转子也随之旋转，此时笼型导条就会产生感应电动势和电流，此电流与磁场作用产生电磁转矩，圆环 10 带动摆杆 8 在此电磁转矩的作用下顺着电动机偏转一定角度这样，使速度继电器的常闭触点断开，常开触点闭合当电动机反转时，就会使另一对触点动作当电机转速下降到一定数值时，电磁转矩减小，前往杠杆 7 使摆杆 8 复位， 各触点也随之复位  普通速度继电器的动作转速不低于普通速度继电器的动作转速不低于120r/min，，复位转速约为复位转速约为100r/min以下1－转轴－转轴 2－转子－转子 3－定子－定子 4－绕组－绕组 5－摆锤－摆锤 6、、9－簧片－簧片 7、、8－静触点－静触点 123456798图3.1.3 速度继电器的原理表示图图3.1.4 速度继电器的原理表示图a〕转子〕转子 b〕常开触点〕常开触点 c〕常闭触点〕常闭触点 a〕〕 b〕〕 c〕〕nnKS或或SR图3.1.5 速度继电器的符号KS或或SRKS或或SR3.2 3.2 制动的含义和方法制动的含义和方法l制动的含义制动的含义l在负载转矩为位能性负载转矩的机械设备中〔例如起重机下在负载转矩为位能性负载转矩的机械设备中〔例如起重机下放重物时，运输工具在下坡运转时〕使设备坚持一定的运转放重物时，运输工具在下坡运转时〕使设备坚持一定的运转速度。

速度l在机械设备需求减速或停顿时，电动机能实现减速和停顿在机械设备需求减速或停顿时，电动机能实现减速和停顿〔在实践消费中，为了实现快速、准确停车，缩短时间，提〔在实践消费中，为了实现快速、准确停车，缩短时间，提高消费率，对要求停转的电动机强迫其迅速停车，必需采取高消费率，对要求停转的电动机强迫其迅速停车，必需采取制动措施〕制动措施〕l制动的方法制动的方法 l机械制动机械制动l利用机械安装使电动机从电源切断后能迅速停转最常见的利用机械安装使电动机从电源切断后能迅速停转最常见的是电磁抱闸是电磁抱闸 l电气制动电气制动l使异步电动机所产生的电磁转矩使异步电动机所产生的电磁转矩T和电动机转子的转速和电动机转子的转速n的方的方向相反 l 电气制动分为：电气制动分为：(1)能耗制动能耗制动2)反接制动反接制动3)回馈制回馈制动(1)(1)能耗制能耗制动 所所谓能耗制能耗制动，即在，即在电动机脱离三相交流机脱离三相交流电源之后，定子源之后，定子绕组上加一个直流上加一个直流电压，即通入直流，即通入直流电流，利用流，利用转子感子感应电流与静止磁流与静止磁场的作用已到达制的作用已到达制动的的目的。

目的 能耗制能耗制动的缺乏，是在制的缺乏，是在制动过程中，随着程中，随着电动机机转速的下降，拖速的下降，拖动系系统动能能也在减少，于是也在减少，于是电动机的再生才干和制机的再生才干和制动转矩也在减少，所以在矩也在减少，所以在惯性性较大的大的拖拖动系系统中，常会出如今低速中，常会出如今低速时停不住，而停不住，而产生生““爬行〞景象，从而影响停爬行〞景象，从而影响停车时间的延伸或停位的准确性；的延伸或停位的准确性；仅适用普通适用普通负载的停的停车，然而，然而电路路简单，价，价钱较低；低； (2)(2)反接制反接制动 它它经过反接相序，使反接相序，使电机机产生起阻滞作用的反生起阻滞作用的反转矩以便制矩以便制动电机　　 反接制反接制动制制动力力强，制，制动迅速，控制迅速，控制电路路简单，，设备投投资少，但制少，但制动准确性准确性差，制差，制动过程中冲程中冲击力力剧烈，易烈，易损坏坏传动部件因此适用于部件因此适用于l0kwl0kw以下小容量以下小容量的的电动机制机制动要求迅速、系要求迅速、系统惯性大，不性大，不经常启常启动与制与制动的的设备，如，如铣床、床、镗床、中型床、中型车床等主床等主轴的制的制动控制。

控制 (3)(3)回回馈制制动 回回馈制制动是是变频器制器制动方式的一种，也是非常有效的方式的一种，也是非常有效的节能方法并且防止了能方法并且防止了制制动时对环境及境及设备的破坏回的破坏回馈制制动采用的是有源逆采用的是有源逆变技技术，将再生，将再生电能能逆逆变为与与电网同网同频率同相位的交流率同相位的交流电回送回送电网，从而网，从而实现制制动在电力机力机车等行等行业中中获得了令人称心的效果在新型得了令人称心的效果在新型电力力电子器件不断出子器件不断出现, ,性价比不断性价比不断提高的情况下有着提高的情况下有着宽广的运用前景广的运用前景三相异步电动机通电制动电路的特点　　三相异步电动机通电制动电路的特点　　 三三相相异异步步电电动动机机通通电电制制动动原原理理图图如如图图3.3.1所所示示电电路路的的特特点点是是：：当当按按下下电电动动机机的的启启动动按按钮钮时时，，电电动动机启动运转；当按下停顿按钮时，电动机制动停顿机启动运转；当按下停顿按钮时，电动机制动停顿 其其与与断断电电制制动动电电路路的的不不同同点点是是：：断断电电制制动动是是利利用用机机械械弹弹簧簧的的拉拉力力将将闸闸瓦瓦拉拉住住，，抱抱紧紧电电动动机机的的闸闸轮轮，，使使电电动动机机迅迅速速停停顿顿下下来来；；而而通通电电制制动动那那么么是是在在电电动动机机停停顿顿时时，，在在制制动动电电磁磁铁铁中中通通入入电电流流，，产产生生磁磁力力抑抑制制弹弹簧簧的的拉拉力力吸吸引引闸闸瓦瓦与与电电动动机机的的闸闸轮轮紧紧紧紧相相抱抱，，使电动机立刻停顿下来。

使电动机立刻停顿下来3.3 3.3 三相异步电动机通电制动三相异步电动机通电制动图3.3.1 三相异步电动机通电制动控制电路原理图 一、任务义务掌握单向反接制动控制控制线路的任务原理及接线方法掌握速度继电器的运用方法及其原理了解反接制动的控制过程3.4 3.4 任务模块任务模块5 5 三相异步电动机单向反接制动三相异步电动机单向反接制动控制控制图3.4.1 三相异步电动机单向反接制动控制电路原理图 二、电气原理图 依托改动电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法叫反接制动单向起动反接制动控制线路如图3.4.1所示该线路的主电路和正反转控制线路的主电路一样，只是在反接制动时添加了三个限流电阻R线路中KM1为正转运转接触器，KM2为反接制动接触器，SR为速度继电器，其轴与电动机轴相连〔图中用虚线表示〕任务原理：先合上电源开关QS，然后进展单向起动和反接制动 〔1〕单向起动按下SB2→KM1线圈得电→KM1主触点闭合、KM1自锁触点闭合自锁、KM1联锁触点分断对KM2联锁→电动机M起动运转→至电动机转速上升到一定值〔100r/min左右〕时→SR常开触点闭合为制动作预备；三、电路任务原理及特点 〔2〕反接制动。

按下复合按钮SB1→SB1常闭触头先分断、SB1常开触头后闭合→KM1线圈失电→KM1主触点分断、M暂时失电，KM1自锁触点分断解除自锁，KM2线圈通电，KM2自锁触点闭合自锁，KM2联锁触点分断对KM1联锁→电动机M串接R反接制动→至电动机转速下降到一定值〔100r/min左右〕时，SR常开触点分断→KM2线圈失电→KM2主触点分断、KM2联锁触点闭合解除联锁→电动机M脱离电源停转，制动终了 反接制动时，由于旋转磁场与转子的相对转速很高，故转子绕组中感生电流很大，致使定子绕组中的电流也很大，普通约为电动机额定电流的10倍左右因此反接制动适用于10kW以下小容量电动机的制动，并且对4.5kW以上的电动机进展反接制动时，需在定子回路中串入限流电阻R，以限制反接制动电流 反接制动的优点是：制动力强、制动迅速缺陷是：制动准确性差、制动过程中冲击剧烈、易损坏传动零件、制动能量耗费大、不宜经常制动因此反接制动普通适用于制动要求迅速、系统惯性较大，不经常起动与制动的场所四、安装与接四、安装与接线在在实验室安装室安装WD021WD021挂板上挂板上选择热继电器；器；WD022WD022挂板挂板上上选择熔断器熔断器FU1FU1、、FU2FU2、低、低压开关开关QSQS、接触器、接触器KM1KM1、、接触器接触器KM2KM2等器件；在等器件；在WD023WD023挂板上挂板上选择按按钮SB1SB1、按、按钮SB2SB2；；电阻阻选用控制屏上的用控制屏上的75Ω/75W75Ω/75W的三个的三个电阻；阻；电机Ｍ放在桌面上。

接机Ｍ放在桌面上接线可参照可参照图3.4.13.4.1，操作者，操作者应画出画出详细接接线图五、五、检测与与调试经检查接接线无无误后，操作者可接通后，操作者可接通电源源进展操作在展操作在电机运机运转时，按下停，按下停顿按按钮SB1SB1，，电机机应能立刻停能立刻停转假假设动作作过程不符合要求或出程不符合要求或出现不正常，那么不正常，那么应分析分析并排除缺点，使控制并排除缺点，使控制线路能正常任路能正常任务电容器制动控制电路的特点电容器制动控制电路的特点　　　　接接触触器器－－继继电电器器电电容容制制动动控控制制电电路路原原理理图图如如图图3.5.1所所示示在在图图3.5.1中中，，当当按按下下电电动动机机启启动动按按钮钮SB2时时，，接接触触器器KM1通通电电闭闭合合，，电电动动机机M就就启启动动运运转转；；当当按按下下电电动动机机M停停顿顿按按钮钮SB1时时，，接接触触器器KM1断断电电释释放放，，接接触触器器KM2通通电电闭闭合合，，将将电电动动机机M的的定定子子绕绕组组与与电电容容器器接接通通，，起起到到电电容容制制动动的的目目的的经经过过一一定定时时间间，，接接触触器器KM2断断电电释释放放，，完完成成电电容容制制动动过过程。

程 3.5 3.5 电容器制动控制电容器制动控制图3.5.1 电容制动控制电路原理图 一、任务义务一、任务义务掌握无变压器半波整流能耗制动控制线路的任务原理掌握无变压器半波整流能耗制动控制线路的任务原理及接线方法及接线方法掌握时间继电器的运用方法及其原理掌握时间继电器的运用方法及其原理了解能耗制动的控制过程了解能耗制动的控制过程3.6 3.6 任务模块任务模块6 6 无变压器单相半波整流能耗制无变压器单相半波整流能耗制动控制动控制图3.6.1 无变压器半波整流单向运转能耗制动控制电路原理图 二、电气原理图　接触器－继电器无变压器单相半波整流能耗制动控制电路原理图如图3.6.1所示任务原理如下：先合上电源开关QS，然后进展单向起动运转和能耗制动停转1〕单向起动运转按下SB2→KM1线圈得电→KM1主触点闭合、KM1自锁触点闭合自锁、KM1联锁触点分断对KM2联锁→电动机M起动运转；2〕能耗制动停转按下SB1→SB1常闭触点先分断、SB1常开触点后闭合→KM1线圈失电→KM1主触点分断、KM1联锁触头闭合、KM1自锁触头断开、KM2线圈通电、KM2自锁触头闭合、KM2联锁触头分断对KM1联锁→电动机M接入直流电能耗制动→KT1线圈得电→KT1常闭触点延时后分断→KM2线圈失电→KM2主触点分断、KM2联锁触点恢复闭合、KM2自锁触头分断、KT1线圈失电→电动机M切断直流电源，能耗制动终了。

时间继电器KT1的延时时间可调整在4s左右该控制线路适用于10KW以下电动机，且对制动要求不高的场所这种线路简单，附加设备较少，体积小，采用一只二极管半波整流器作为直流电源三、电路任务原理及特点三、电路任务原理及特点四、安装与接四、安装与接线在本安装在本安装WD021挂板上挂板上选择热继电器；器；WD022挂板上挂板上选择熔断器熔断器FU1、熔断器、熔断器FU2、低、低压开关开关QS、接触、接触器器KM1、接触器、接触器KM2等器件；在等器件；在WD023挂板上挂板上选择按按钮SB1、按、按钮SB2、、时间继电器器KT1等器件；在等器件；在控制屏上控制屏上选择整流二极管整流二极管V和和10Ω/25W电阻阻R；；电机机Ｍ放在桌面上可参照Ｍ放在桌面上可参照图3.6.1进展接展接线接线时需需留意工留意工艺要求五、五、检查与与调试经检查接接线无无误后，操作者可接通后，操作者可接通电源源进展操作在展操作在电机运机运转时，按下停，按下停顿按按钮SB1，，电机机应能立刻停能立刻停转假假设动作作过程不符合要求或出程不符合要求或出现不正常，那么不正常，那么应分析分析并排除缺点，使控制并排除缺点，使控制线路能正常任路能正常任务。

有有变压器器单相相桥式整流能耗制式整流能耗制动控制控制电路的特点路的特点　　　　同同无无变压器器单相相半半波波整整流流能能耗耗制制动控控制制电路路相相比比较，，有有变压器器单相相桥式式整整流流能能耗耗制制动控控制制电路路同同样也也是是在在电动机机停停车时，，将将经过整整流流的的直直流流电流流通通入入电动机机恣恣意意两两相相定定子子绕组中中，，使使电动机机立立刻刻停停顿转动而而与与无无变压器器单相相半半波波整整流流能能耗耗制制动控控制制电路路不不同同之之处在在于于，，有有变压器器单相相桥式式整整流流能能耗耗制制动控控制制电路路整整流流部部分分运运用用了了降降压变压器器，，使使得得制制动电源源电压低低，，更更为平平安安可可靠靠有有变压器器单相相桥式式整整流流能能耗耗制制动接接触触器器—继电器器控控制制电路路原原理理图如如图3.7.1所所示示在在图3.7.1中中，，按按钮SB1为电动机机的的制制动停停顿按按钮，，SB2为电动机机的的启启动按按钮 3.7 3.7 有变压器单相桥式整流能耗制动控制有变压器单相桥式整流能耗制动控制图3.7.1有变压器单相桥式整流能耗制动接触器—继电器控制电路原理图 Ø能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量耗费较小。

Ø缺陷是需求附加直流电源安装，设备费用较高，制动力较 弱，在低速时制动力矩小Ø因此能耗制动普通要求制动准确、平稳的场所能耗制动时产生的制动力矩大小，与通入定子绕组中的直流电流大小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关电流越大，产生的静止磁场就越强，而转速越高，转子切割磁力线的速度就越大Ø但对笼型异步电动机，增大制动力矩只能经过增大通入电动机的直流电流来实现，而通入的直流电流不能太大，过大会烧坏定子绕组。