三相异步电动机制动控制优化

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：相序改变，电动机定子的旋转磁场反向，产生与电动机原转矩转向相反的反转矩，因而起到制动作用。当电动机转速下降直至停止时，KS断开，KM2释放，制动完毕。在此过程中，产生与转子转动相反的转矩，从而使转子尽快停止，转子的动能消耗在转子回路中，因此称为能耗制动。图6-7 异步电动机反接制动控制电路图6-8 单管整流能耗制动线路

1.电动机制动控制的分类

阻止电动机转动，使之减速或停车的措施称为制动。电动机及其拖动的生产机械具有惯性，电动机切断电源后并不能立即停转。因此，要求电动机迅速停车或准确停在某个位置，或缩短辅助工时及保障安全时，都需要采取制动措施。电气制动有以下方法：

（1）反接制动

反接制动是在电动机停车时，将其所接的三根电源线中任意两根对调，由于电源相序改变，会产生一个与原来方向相反的电磁转矩，这对由于惯性作用仍沿原方向旋转的电动机起到制动作用，当电动机转速接近零时，断开电源。这种方法制动转矩大，制动迅速，但制动电流很大，一般要在定子电路中串入电阻。

（2）能耗制动

当电动机停车与交流电源断开后，立即给定子绕组通入直流电流，产生一个静止的磁场，而电动机由于惯性作用沿原方向继续旋转，根据电磁学理论，转子绕组中感应的电流与静止磁场作用，产生一个与原方向相反的制动转矩，使电动机迅速停车。这种方法停车准确，但制动过程要消耗电能，转子发热，一般要在转子电路中串入电阻。

2.制动控制电路

（1）电磁抱闸制动电路

机械制动是利用机械装置使电动机在切断电源后迅速停转。采用比较普遍的机械制动设备是电磁抱闸。电磁抱闸主要由两部分组成，即制动电磁铁和闸瓦制动器。

电磁抱闸制动的控制线路与抱闸原理如图6-6所示。按下按钮SB₂，接触器KM线圈得电动作，电动机通电。电磁抱闸的线圈YB也通电，铁心吸引衔铁而闭合，同时衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮松开，电动机正常运转。

按下停止按钮SB₁之后，接触器KM线圈断电释放，电动机的电源被切断，电磁抱闸的线圈也同时断电，衔铁释放，在弹簧拉力的作用下使闸瓦紧紧抱住闸轮，电动机就迅速被制动停转。

这种制动在起重机械上以及要求制动较严格的设备上被广泛采用。当重物吊到一定高度，线路突然发生故障断电时，电动机断电，电磁抱闸线圈也断电，闸瓦立即抱住闸轮，使电动机迅速制动停转，从而可防止重物掉下。另外，也可利用这一点将重物停留在空中某个位置上。

（2）反接制动控制电路

图6-6 电磁抱闸制动控制线路

异步电动机在改变它的电源相序后，就可以进行反接制动。相序改变，电动机定子的旋转磁场反向，产生与电动机原转矩转向相反的反转矩，因而起到制动作用。

异步电动机反接制动线路如图6-7所示。当按下按钮SB₁，接触器KM₁吸合，使电动机带动速度继电器KS一起旋转。速度转动到额定转速后KS常开触点闭合，做好制动准备。按下SB₂停止按钮后，KM₁断电，其常闭触点闭合，KS在电动机惯性作用下触点仍然闭合，这时，KM₂吸合，电动机反接制动。当电动机转速下降直至停止时，KS断开，KM₂释放，制动完毕。

（3）能耗制动控制电路

图6-8所示是单管整流能耗制动线路。当停车时，按下停止按钮SB₂，KM₁、KT失电释放，这时KT延时断开触点仍然闭合，使制动接触器KM₂获电动作，电源经制动接触器接到电动机的两相绕组上，另一相经整流管回到零线。到达整定时间后，KT常开触点断开，KM₂失电释放，制动过程结束。在此过程中，产生与转子转动相反的转矩，从而使转子尽快停止，转子的动能消耗在转子回路中，因此称为能耗制动。

这种制动线路简单，体积小，成本低，常用于10kW以下电动机且对制动要求不高的场合。

图6-7 异步电动机反接制动控制电路

图6-8 单管整流能耗制动线路

三相异步电动机制动控制优化

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