三相异步电动机电气制动控制电路优化方案

2023-06-15 理论教育版权反馈

【摘要】：三相异步电动机电气制动控制是指在其断电停转的过程中，通过三相电源相序的转换或改变其供电条件，使其产生与原旋转方向相反的电磁转矩即制动转矩，将三相异步电动机立即停转或限制其转速的方法。主电路中串入三只电阻，用于限制在反接制动过程中产生的大电流，避免其对三相异步电动机定子绕组的损害。当三相异步电动机正、反转运行需要双向能耗制动时，见图2-20。

三相异步电动机电气制动控制是指在其断电停转的过程中，通过三相电源相序的转换或改变其供电条件，使其产生与原旋转方向相反的电磁转矩即制动转矩，将三相异步电动机立即停转或限制其转速的方法。

1.反接制动控制电路

反接制动是通过改变接入三相异步电动机定子绕组的三相电源的相序，使其产生与原旋转方向相反方向的旋转磁场，从而形成制动转矩的制动方法。具体电路见图2-17。

图2-17 反接制动控制电路

（1）电路组成

由图2-17可知，该电路由组合开关QS，熔断器FU，接触器KM1、KM2，热继电器FR，按钮SB1、SB2，速度继电器KS、反接制动电阻R和三相异步电动机M组成。

该电路中速度继电器的转子与三相异步电动机的转子连接成一体。其常开触头串联在控制电路中，与接触器等共同完成反接制动。主电路中串入三只电阻，用于限制在反接制动过程中产生的大电流，避免其对三相异步电动机定子绕组的损害。

（2）工作过程

合上组合开关QS，接通三相电源

起动：

反接制动：

在实际生产中，还有一些机床或机械设备在可逆运行时都要求具有反接制动的功能。具体电路见图2-18。由图2-18可知，该电路增加了速度继电器触头个数，实现了三相异步电动机正、反转运行的反接制动。其工作过程与图2-17基本相同，请自行分析。

图2-18 正、反转运行的反接制动控制电路

（3）特点

反接制动具有设备简单，制动效果好、价格低等优点。但其存在制动冲击力较大、不宜频繁进行、制动准确性不高等缺点。其适用于要求制动迅速、系统惯性较大的场合。

2.能耗制动控制电路

能耗制动是指三相异步电动机断电后，转子在惯性的作用下继续旋转。此时，在任意两相定子绕组上加一个直流电源，从而产生一个恒定磁场，惯性旋转的转子绕组切割恒定磁场而产生一个与原电磁转矩方向相反的制动转矩，使三相异步电动机迅速停转。具体控制电路见图2-19。

图2-19 全波整流单向能耗制动控制电路

（1）电路组成

由图2-19可知，该电路由组合开关QS，熔断器FU，接触器KM1、KM2，热继电器FR，按钮SB1、SB2，时间继电器KT，制动可调电阻R，变压器TC，桥式整流器UR和三相异步电动机M组成。

（2）工作过程

合上组合开关QS、接通三相电源

起动：

能耗制动：

（3）特点

能耗制动具有制动准确、平稳，能量消耗小等优点。但其存在需外加直流电源装置，制动力较弱，特别是在低转速时更显突出等缺点。其适用于要求制动平稳、准确的场合，如磨床、龙门刨床等。

当三相异步电动机正、反转运行需要双向能耗制动时，见图2-20。有关其电路组成及其工作过程，请自行分析。

3.双流制动

对于一些要求制动停车准确且制动力矩较大的机械设备，单一的采用上述的制动方法是不能满足要求的，可采用双流制动的方法，见图2-21。图中，KM1是控制三相异步电动机正常运行的接触器；KM2是控制三相异步电动机进行制动的接触器，它的主触头闭合使三相电源调换相序，再通过三个整流二极管接入三相异步电动机，可进行双流制动。

图2-20 全波整流双向能耗制动控制电路

所谓双流制动是指三相异步电动机由正常运行转入制动时，由于二极管的整流作用，使其中的交流成分产生反接制动转矩，而直流成分则产生直流制动转矩，同时作用于三相异步电动机，因此而得名为双流制动或混合制动。

双流制动即克服了前两种制动方法的缺点，又兼有了其优点。开始制动时，能使三相异步电动机迅速进入反向低速稳定运行，其低速度约为三相异步电动机同步转速的1%～2%，在适当的时间使KM2分断，能实现较准确的定位控制。

三相异步电动机电气制动控制电路优化方案

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