第二节　电力制动-《工厂电气控制设备》同步教学（中国水利水电出版社）

02 August 2024 　　使电动机在切断电源停转的过程中，产生一个和电动机实际旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩），迫使电动机迅速制动停转的方法叫电力制动。 　　电力制动常用的方法：反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等 2.1 反接制动 依靠改变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。 其制动原理如下页图4‐6所示。 注意：当电动机转速接近零值时，应立即切断电动机电源，否则电动机将反转。 第二节　电力制动 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图4‐6 反接制动原理图 1. 速度继电器 　　　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。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 2 02 August 2024 a) JY1 　　　　　　 b) JFZ0 　　　图4‐7 速度继电器外形 （1）速度继电器的型号及含义： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 (2) 速度继电器的结构及工作原理 JYl系列速度继电器的结构及工作原理如图4‐8所示。 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。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 　　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。 　　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。 （4）速度继电器的安装与使用 （3）速度继电器的选用 （5）速度继电器的常见故障及处理方法 速度继电器的常见故障及处理方法见下页表4‐1。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 表4‐1 速度继电器的常见故障及处理方法 故障现象 可能原因 处理方法 反接制动时速度继电器失效，电动机不制动 （1）胶木摆杆断裂 （2）触头接触不良 （3）弹性动触片断裂或失去弹性 （4）笼型绕组开路 （1）更换胶木摆杆 （2）清洗触头表面油污 （3）更换弹性动触片 （4）更换笼型绕组 电动机不正常制动 速度继电器的弹性动触片调整不当 重新调节调整螺钉 2. 单向启动反接制动控制线路 单向启动反接制动控制电路如图4‐9所示。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 工作原理：先合上电源开关QS。 单向启动： 图4‐9 单向启动反接制动控制电路图 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 反接制动： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3. 双向启动反接制动控制线路 双向启动反接制动控制电路如图4‐10所示。 图4‐10 双向启动反接制动控制电路图 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 工作原理：先合上电源开关QS。 正转启动运转： 反接制动停转： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 反接制动的优点：制动力强，制动迅速。 缺点：制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件， 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 制动能量消耗大，不宜经常制动。 一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常启动与制动的场合，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。 2.2 能耗制动 图4‐11 能耗制动原理图 当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电，迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。 制动原理如图4‐11所示，先断开电源开关QS1，切断电动机的交流电 源，这时转子仍沿原方向惯性运转；随后立即合上开关QS2，并将 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 QS1向下合闸，电动机V、W两相定子绕组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，这样作惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感生电流，其方向可用右手定则判断出来，上面应标×，下面应标⊙。转子绕组中一旦产生了感生电流，又立即受到静止磁场的作用，产生电磁转矩，用左手定则判断，可知此转矩的方向正好与电动机的转向相反，使电动机受制动迅速停转。 由于这种制动方法是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的，所以称为能耗制动，又称动能制动。 ( 1 ) 无变压器单相半波整流能耗制动自动控制线路 无变压器单相半波整流单向启动能耗制动自动控制电路如下页图4‐12所示。 常用于10kW以下小容量电动机，且对制动要求不高的场合。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图4‐12 无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制电路图 工作原理：先合上电源开关QS。 单向启动运转： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 能耗制动停转： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 ( 2 ) 有变压器单相桥式整流能耗制动自动控制线路 图4‐13 有变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制的电路图 对于10kW以上容量的电动机，多采用有变压器单相桥式整流能耗制动自动控制线路。如图4‐13所示为有变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制的电路图。 图4‐13与图4‐12的控制电路相同，所以其工作原理也相同。 能耗制动的优点：制动准确、平稳，且能量 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 消耗较小。 缺点：需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。 一般用于要求制动准确、平稳的场合、如磨床、立式铣床等的控制线路中。 2.3 电容制动 当电动机切断交流电源后，立即在电动机定子绕组的出线端接入电容器来迫使电动机迅速停转的方法叫电容制动。 其制动原理是：当旋转着的电动机断开交流电源时，转子内仍有剩磁。随着转子的惯性转动，有一个随转子转动的旋转磁场。这个磁场切割定子绕组产生感生电动势，并通过电容器回路形成感生电流，该电流产生的磁场与转子绕组中感生电流相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动转矩，使电动机受制动迅速停转。 电容制动控制电路如下页图4‐14所示。 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图4‐14 电容制动控制电路图 工作原理：先合上电源开关QS。 启动运转： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 电容制动停转： 三相异步电动机的制动控制线路 第四章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 $$