4.1相关知识(课件）-《工厂电气控制设备》同步教学（中国水利水电出版社）

31 May 2024 项目四　三相异步电动机的制动 控制线路设计安装与调试 4.1　相关知识 4.2　电气控制线路 4.3　知识拓展 1 31 May 2024 　　制动：就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转（或限制其转速）。 　　制动的方法一般有两类：机械制动和电力制动。 利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。 机械制动常用的方法有：电磁抱闸制动器制动和电磁离合器制动。 4.1　相关知识 2 31 May 2024 4.1.1 电磁铁 电磁铁是利用电磁吸力来操纵牵引机械装置，以完成预期的动作，或用于钢铁零件的吸持固定、铁磁物体的起重搬运等，因此它是将电能转化为机械能的一种低压电器。 　 电磁铁主要由铁心、衔铁、线圈和工作机构四部分组成。 按线圈中通过电流的种类，电磁铁可分为交流电器铁和直流电磁铁。 3 31 May 2024 线圈中通过交流电的电磁铁称为交流电磁铁。 为减小涡流与磁滞损耗，交流电磁铁的铁心和衔铁用硅钢片叠压铆成，并在铁心端部装有短路环。 交流电磁铁的种类很多，按电流相数分为单相、二相和三相； 按线圈额定电压可分为220V和380V； 按功能可分为牵引电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁。 制动电磁铁按衔铁行程分为长行程（大于10mm）和短行程（小于5mm ）两种。 交流短行程制动电磁铁为转动式，制动力矩较小，多为单相或两相结构。 4 1.交流电磁铁 31 May 2024 图4‐1 MZDI型制动电磁铁与制动器 a) 结构 b) 电磁铁的一般符号 c) 电磁制动器符号 d) 电磁阀符号 1—线圈 2—衔铁 3—铁心 4—弹簧 5—闸轮 6—杠杆 7—闸瓦 8—轴 5 31 May 2024 制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。 闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等部分。闸轮装在被制动轴上，当线圈通电后，U形衔铁绕轴转动吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆带动闸瓦向外移动，使闸瓦离开闸轮，闸轮和被制动轴可以自由转动。而当线圈断电后，衔铁会释放，在弹簧作用下，制动杠杆带动闸瓦向里运动，使闸瓦紧紧抱住闸轮完成制动。 常用电磁铁的符号如上页图4‐1b）、c）、d）所示。 结构如图4‐1所示。 6 31 May 2024 图4‐2 直流长行程制动电磁铁的结构 1—黄铜垫圈 2—线圈 3—外壳4—导向管 5—衔铁 6—法兰 7—油封8—接线板 9—盖 10—箱体11—管形电阻 12—缓冲弹簧 13—钢盖 　线圈中通以直流电的电磁铁称为直流电磁铁。 　直流长行程制动电磁铁主要用于闸瓦制动器，其工作原理与交流制动电磁铁相同。MZZ2—H型电磁铁的结构如下页图4‐2所示。 7 2.直流电磁铁 31 May 2024 　1）根据机械负荷的要求选择电磁铁的种类和结构形成。 　2）根据控制系统电压选择电磁铁线圈电压。 　3）电磁铁的功率应不小于制动或牵引功率。对于制动电磁铁，当制动器的型号确定后，应根据规定正确选配电磁铁。 8 3. 电磁铁的选用 31 May 2024 4.电磁铁的安装与使用 1）安装前应清除灰尘和污垢，并检查衔铁有无机械卡阻。 2）电磁铁要牢固地固定在底座上，并在紧固螺钉下放弹簧垫圈锁紧。制动电磁铁要调整好制动电磁铁与制动器之间的连接关系，保证制动器获得所需的制动力矩和力。 3）电磁铁应按接线图接线，并接通电源，操作数次，检查衔铁动作是否正常以及有无噪声。 4）定期检查衔铁行程的大小，该行程在运行过程中由于制动面的磨损而增大。当衔铁行程达到正常值时，即进行调整，以恢复制动面和转盘间的最小空隙。不让行程增加到正常值以上，因为这样可能引起吸力的显著下降。 5）检查连接螺钉的旋紧程度，注意可动部分的机械磨损。 9 31 May 2024 4.1.2 电磁离合器 10 a） 单片离合器实物 b) 多片离合器实物图 31 May 2024 电磁离合器制动的原理和电磁抱闸制动器的制动原理类似。 断电制动型电磁离合器的结构示意图如右图4‐5所示。其结构及制动原理简述如下： 图4‐5 断电制动型电磁离合器的结构示意图 1—动铁心 2—激励线圈 3—静铁心 4—静摩擦片 5—动摩擦片 6—键 7—绳轮轴 8—法兰 9—制动弹簧 11 31 May 2024 ( 1 ) 结构 电磁离合器主要由制动电磁铁（包括动铁心1、静铁心3和激磁线圈2、静摩擦片4、动摩擦片5以及制动弹簧9等组成。电磁铁的静铁心3靠导向轴（图中未画出）连接在电动葫芦本体上，动铁心1与静摩擦片4固定在一起，并只能作轴向移动而不能绕轴转动。动摩擦片5通过连接法兰8与绳轮轴7（与电动机共轴）由键6固定在一起，可随电动机一起转动。 12 31 May 2024 电动机静止时，激磁线圈2无电，制动弹簧9将静摩擦片4紧紧地压在动摩擦片5上，此时电动机通过绳轮轴7被制动。当电动机通电运转时，激磁线圈2也同时得电，电磁铁的动铁心1被静铁心3吸合，使静摩擦片4与动摩擦片5分开，于是动摩擦片5连同绳轮轴7在电动机的带动下正常启动运转。当电动机切断电源时，激磁线圈2也同时失电，制动弹簧9立即将静摩擦片4连同铁心1推向转动着的动摩擦片5，强大的弹簧张力迫使动、静摩擦片之间产生足够大的摩擦力，使电动机断电后立即受制动停转。电磁离合器的制动控制线路与图4‐3所示线路基本相同。读者可自行画出并进行分析。 ( 2 ) 制动原理 13 31 May 2024 　速度继电器是反应转速和转向的继电器，其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，故称为反接制动继电器。 外形如下页图4‐7所示。 a) JY1 　　　　　　 b) JFZ0 　　　图4‐7 速度继电器外形 14 4.1.3 速度继电器 14 31 May 2024 （1）速度继电器的型号及含义： （2）速度继电器的选用 　速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触头的数量和电压、电流来选用。 （3）速度继电器的安装与使用 　1）速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，使两轴的中心线重合。速度继电器的轴可用联轴器与电动机的轴连接。 　2）速度继电器安装接线时，应注意正反向触头不能接错，否则不能实现反接制动控制。 　3）速度继电器的金属外壳应可靠接地。 15 31 May 2024 (4) 速度继电器的结构及工作原理 图4‐8 JY1速度继电器结构原理图及符号 1‐转子 2‐电动机轴 3‐定子 4‐绕组 5‐定子柄 6、7‐静触点 8、9‐簧片（动触点） 它主要由定子、转子和触点三部分组成。 　一般情况下，速度继电器的触点，在转速达120r／min时能动作，低于100r／min左右时能恢复正常位置。 　　速度继电器在电路图中的符号如图4‐8所示。 16 $$