《電器設(shè)備及控制技術(shù)》課件項目24

三相異步電動機電氣制動控制線路

一、能力目標(biāo) 二、儀器與設(shè)備 三、項目要求 （一）檢查元器件 1．根據(jù)圖24-1電路，檢查各電器元件的數(shù)量和質(zhì)量，調(diào)整時間繼電器的延時時間。 2．速度繼電器KV正轉(zhuǎn)動作和反轉(zhuǎn)動作觸點各有一組，如果連接錯誤則沒有制動作用；調(diào)節(jié)速度繼電器的調(diào)整螺釘，將觸點動作速度調(diào)至約100r/min。三相異步電動機電氣制動控制線路

3．查看三相異步電動機的銘牌，記錄電動機的額定電流，測量電動機定子繞組的冷態(tài)電阻R，按公式（24-1）和（24-2）計算能耗制動的直流電壓。 （二）電路連接 1．根據(jù)自己設(shè)計的電器元件布置圖，在安裝接線板上固定電器元件。 2．根據(jù)能耗制動電路圖24-1，按一般接線原則接線。三相異步電動機電氣制動控制線路

圖24-1速度原則能耗制動控制電路三相異步電動機電氣制動控制線路

（三）電路檢查及故障分析 1．電路檢查與通電試車 接線完成后，檢查電路，調(diào)整直流電源電壓數(shù)值為。經(jīng)老師檢查確認(rèn)后，通電試車。進(jìn)行制動時，要將停止按鈕SB2按到底才能實現(xiàn)。 操作按鈕SB1和SB2，觀察電動機的啟動、運行和制動過程。改變可調(diào)電阻的數(shù)值（但不能太?。┖驼{(diào)整速度繼電器KV的速度整定值，分別比較電動機制動過程的變化。在調(diào)整時，電動機應(yīng)處于斷電狀態(tài)。三相異步電動機電氣制動控制線路

2．故障分析 通電試車時，發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作如電路正常啟動、運行，但沒有制動或按下停止按鈕SB2有制動但松開后制動立即消失；或電路出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷電源，查找原因，故障排除后再通電試車。 將電路故障現(xiàn)象記錄下來，同時將分析故障的思路、排除故障的方法和找到的故障原因記錄下來。三相異步電動機電氣制動控制線路

四、電氣制動控制原理 當(dāng)三相異步電動機的定子繞組與三相電源斷開后，在慣性作用下，電動機并不會立即停止轉(zhuǎn)動，而有些生產(chǎn)機械要求電動機能迅速停車。如果電動機在切斷電源后，能產(chǎn)生一個和電動機慣性旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩，使電動機迅速停車的方法稱為電氣制動。常用的電氣制動方法有：能耗制動和反接制動兩種。三相異步電動機電氣制動控制線路

（一）三相異步電動機的能耗制動 1．能耗制動的工作原理 在電動機定子繞組與三相電源斷開后，如果給定子繞組通入直流電流，則會在定子繞組內(nèi)形成一個靜止磁場，與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子相互作用，產(chǎn)生一個阻止轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動的制動力矩，這種方法稱為能耗制動。 圖24-1為三相異步電動機的按速度原則能耗制動的控制電路。圖中KM1為電動機正常運轉(zhuǎn)接觸器，KM2為制動接觸器。KV為速度繼電器，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至100r/min以上時，繼電器動作，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至100r/min以下時，繼電器復(fù)位。電路工作過程如下：三相異步電動機電氣制動控制線路

1）啟動過程

合上電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB1，接觸器KM1得電并自鎖，電動機正常運轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速達(dá)到一定數(shù)值時，速度繼電器KV的常開觸點閉合，為制動作準(zhǔn)備。 2）制動過程

停車時，按下停止按鈕SB2，電動機斷電作慣性轉(zhuǎn)動；同時接觸器KM2得電并自鎖，電動機定子繞組接入直流電源作能耗制動；當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min時，速度繼電器KV觸點斷開（復(fù)位），接觸器KM2失電，電動機脫離直流電源，能耗制動結(jié)束，電動機很快自然停車。三相異步電動機電氣制動控制線路

三相異步電動機的能耗制動也可以按時間原則來控制，在電路中，用時間繼電器KT來替代速度繼電器KV。停車時，電動機進(jìn)入能耗制動，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時，時間繼電器KT的延時時間到，延時觸點斷開，繼電器KM2失電，電動機脫離直流電源，能耗制動結(jié)束。圖24-2為時間原則能耗制動的控制電路。三相異步電動機電氣制動控制線路

圖24-2時間原則的能耗制動控制電路三相異步電動機電氣制動控制線路

2．能耗制動的特點與計算 能耗制動平穩(wěn)、準(zhǔn)確，所消耗的能量小，其制動電流也比較小。能耗制動時制動轉(zhuǎn)矩的大小與通入定子繞組的直流電流大小有關(guān)。通入的直流電流越大，靜止磁場越強，產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩就越大。制動時所需直流電流的大小，通?？刂圃陔妱訖C空載電流3～5倍的范圍內(nèi)較好，也可根據(jù)下面的經(jīng)驗公式計算制動時所需直流電流和直流電壓的大小。

三相異步電動機電氣制動控制線路

（24—1）

（24—2） 式中 ——能耗制動時所需的直流電流，

A；

——電動機額定電流，

A；

——能耗制動的直流電壓，

V；

——定子繞組的冷態(tài)電阻，Ω。三相異步電動機電氣制動控制線路

（二）三相異步電動機的反接制動 圖24-3為單向啟動反接制動控制電路。它的主電路與三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的主電路基本相同，只是增加了3個反接制動的限流電阻R。圖中的KM1為單向旋轉(zhuǎn)接觸器，KM2為反接制動接觸器，KV為速度繼電器。三相異步電動機電氣制動控制線路

1．反接制動的工作原理 將旋轉(zhuǎn)中的電動機電源反接，改變電動機定子繞組中的電源相序，從而使定子繞組中的旋轉(zhuǎn)磁場改變方向，電動機轉(zhuǎn)子因受到與原旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)動作用（制動力矩）而迅速停止轉(zhuǎn)動，這種制動方法稱為反接制動。圖24-3電路工作過程如下：三相異步電動機電氣制動控制線路

圖24-3單向啟動反接制動控制電路三相異步電動機電氣制動控制線路

1）啟動過程

合上電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB1，電動機機正常運轉(zhuǎn)，速度繼電器KV的常開觸點閉合，為反接制動作準(zhǔn)備。 2）制動過程

按下停止按鈕SB2，繼電器KM1失電，電動機定子繞組脫離三相電源，在慣性作用下電動機仍作高速運轉(zhuǎn)，速度繼電器KV的常開觸點仍保持閉合狀態(tài)。當(dāng)將按鈕SB2按到底，繼電器KM2得電并自鎖，電動機定子繞組串入制動電阻R，進(jìn)入反接制動狀態(tài)。電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，達(dá)到100r/min左右時，速度繼電器KV常開觸點斷開，繼電器KM2失電，電動機脫離電源，反接制動結(jié)束。三相異步電動機電氣制動控制線路

2．反接制動的特點 電動機反接制動時，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對速度很高，制動電流大。為防止繞組過熱和減小制動的沖擊作用，通常在反接制動時，三相電路每相應(yīng)串入電阻R以限制反接制動電流。如果電源電壓為380V，其阻值按下面的經(jīng)驗公式計算：

（24-3）

三相異步電動機電氣制動控制線路

式中

——反制動時定子繞組串接的電阻，Ω；

——當(dāng)要求反接制動電流＜時，取0.13，當(dāng)要求反接制動電流＝ 時，取1.5；

——電動機全電壓啟動時的啟動電流，A；

——電動機定子繞組的相電壓，V。 若在反接制動時，只在兩相定子繞組中串入制動電阻，則制動電阻按上述計算值的1.5倍選取。如果電動機的容量較小，也可以不接入制動電阻。三相異步電動機電氣制動控制線路

反接制動的優(yōu)點是設(shè)備比較簡單、制動轉(zhuǎn)矩大、制動迅速。缺點是制動的準(zhǔn)確性差、能量消耗