三相异步电动机能耗制动控制线路

三相异步电动机的制动特性常见的三种制动方式：能耗制动反馈制动反接制动1.能耗制动特性异步电动机的反接制动用于精确停车有肯定的困难，由于它简单造成反转，而且电能损耗也比较大；反馈制动虽然是比较经济的制动方法，但它只能在高于同步转速下使用；而能耗制动却是比较常用的精确停车的方法。

原理图如下：进行能耗制动时，首先将定子绕阻从三相电流电源断开（1KM打开），接着马上将一抵押直流电源统入定子绕阻（2KM闭合）。

直流电流通过定子绕阻后，在电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于转子在运动系统存储的机械能维持下连续旋转，转子导体内就产生感应电势和电流，该电流于恒定磁场相互作用产生作用方向于转子实际旋转方向相反的制动转矩，在它的作用下，电动机转速快速下降，此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子电路的电阻中。

2.反馈制动特性由于某种缘由异步电动机的运行速度高于它的同步速度，异步电动机就进入发电状态。

反馈制动时，电机从轴上吸取功率后，一部分转化为转子铜耗，大部分则通过空气隙进入定子，并在供应定子铜耗和铁耗后，反馈给电网，所以，反馈制动又称发电制动。

原理图：反馈制动运行状态的两种状况：1.负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈制动状态；2.电动机在变极调速或变频调速过程中，极对数突然增多或供电频率突然降低，使同步转速突然降低时的反馈制动运行状态。

3.反接制动特性电源反接假如正常运行时异步电动机三相电源的相序突然转变（电源反接），这就转变了旋转磁场的方向，电动机状态下的机械特性曲线就由第一象限的曲线1变成了第三象限的曲线2。

但由于机械惯性的缘由，转速不能突变，系统运行点a只能平移至特性曲线2至b点，电磁转矩由正变负，则转子将在电磁转矩和负载转矩的共同作用下快速减速。

倒拉制动倒拉制动消失在位能负载转矩超过电磁转矩的时候，例如起重机下放重物，为了使下降速度不致太快，就常用这种工作状态。

三相异步电动机可逆运行能耗制动控制(S7-200系列PLC)解：1） I/O编址：I0.1——SB1停车 I0.4——FR过载保护 Q0.1——KM1线圈I0.2——SB2正转 Q0.2——KM2线圈I0.3——SB3反转 Q0.3——KM3线圈2） KT的对应指令——选定时器：T37（100ms时基接通延时定时器）设定时时间：PT=100（定时时间10s）2）梯形图（注意：I0.4过载保护设为常开触点）说明：在控制线路中，设置有KT的瞬动触点与KM3辅助常开触点串联，在PLC控制中，定时器是软器件，不存在机械故障的问题，所以不必设KT 的瞬动触点。

如果直接翻译，则根据定时器的工作时序，在Q0.3的自锁支路上串联的应是T37的常闭触点。

3）I/O端子接线图(略)多路定时器——多台电动机的顺序循环控制(S7-200系列PLC)控制要求：（1）由运行开关控制：“1”= 起动，“0”= 停止解：1） I/O编址：I0.0 ——运行开关定时器：T37 PT=800Q0.1——1#设备Q0.2——2#设备Q0.3——3#设备Q0.4——4#设备Q0.5——5#设备2）梯形图：如图8-3-14 （a）所示。

这里，利用了比较指令进行各时段的控制，非常方便3）I/O端子接线图(略)。

S7-200 PLC的PPI协议及其开发实例通过硬件和软件侦听的方法，分析PLC内部固有的PPI通讯协议，然后上位机采用VB编程，遵循PPI通讯协议，读写PLC数据，实现人机操作任务。

这种通讯方法，与一般的自由通讯协议相比，省略了PLC的通讯程序编写，只需编写上位机的通讯程序资源S7-226的编程口物理层为RS-485结构，SIEMENS提供MicroWin软件，采用的是PPI(Point to Point)协议，可以用来传输、调试PLC程序。

在现场应用中，当需要PLC与上位机通讯时，较多的使用自定义协议与上位机通讯。

在这种通讯方式中，需要编程者首先定义自己的自由通讯格式，在PLC 中编写代码，利用中断方式控制通讯端口的数据收发。

三相异步电动机的制动控制制动：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：机械制动和电气制动。

机械制动：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：电磁抱闸和电磁离合器制动。

电气制动：电动机产生一个和转子转速方向相反的电磁转矩，使电动机的转速迅速下降。

三相交流异步电动机常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。

一、反接制动1.反接制动的方法异步电动机反接制动有两种，一种是在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反转反接制动，这种方法不能准确停车。

另一种是依靠改变三相异步电动机定子绕组中三相电源的相序产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法。

反接制动的优点是：制动力强，制动迅速。

缺点是：制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件，制动能量消耗大，不宜经常制动。

因此反接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。

2.速度继电器（文字符号KS）速度继电器是依靠速度大小使继电器动作与否的信号，配合接触器实现对电动机的反接制动，故速度继电器又称为反接制动继电器。

感应式速度继电器是靠电磁感应原理实现触头动作的。

从结构上看，与交流电机类似，速度继电器主要由定子、转子和触头三部分组成。

定子的结构与笼型异步电动机相似，是一个笼型空心圆环，有硅钢片冲压而成，并装有笼型绕组。

转子是一个圆柱形永久磁铁。

速度继电器的结构原理图速度继电器的符号速度继电器的轴与电动机的轴相连接。

转子固定在轴上，定子与轴同心。

当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触头，使常闭触头断开、常开触头闭合。

当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原位，触头也复原。

常用的感应式速度继电器有JY1和JFZ0系列。

JY1系列能在3000r/min的转速下可靠工作。

2023年电工（中级）备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】()行程开关的碰块撞杆应安装在开关滚轮或推杆的动作轴线上。

参考答案：√2.【判断题】用一只3A的单相电度表计量单相1500W负载的用电量是不安全的。

参考答案：√3.【单选题】在解析式u＝Umsin(ωt+φ)中，φ表示()。

A、频率B、相位C、初相角D、相位差参考答案：C4.【单选题】中性点接地设备外壳（）的运行方式叫保护接零。

A、接地B、接地或接零C、接中性线D、接负载参考答案：C5.【单选题】35KV以上变压器在20℃时的介损因数为1.5%，35KV以下的同类变压器同温下的介损系数不应大于()。

A、0.005B、0.02C、0.03D、0.05参考答案：B6.【单选题】下列电源相序()是正相序。

A、U→V→WB、W→V→UC、U→W→VD、V→U→W参考答案：A7.【判断题】()运行的绝缘油中，允许含有微量的杂质。

参考答案：√8.【单选题】晶体三极管要处于饱和状态必须满足()。

A、发射结集电结构正偏B、发射结集电结均反偏C、发射结正偏集电结反偏D、发射结反偏集电结正偏参考答案：A9.【判断题】()相序指三相电压或三相电流达最大值的先后次序。

参考答案：√10.【单选题】电流正反馈自动调速成电路中，电流正反馈反映的是()的大小.A、电压B、转速C、负载D、能量参考答案：C11.【判断题】电力变压器并联运行是指分别将其一次侧、二次侧互相连接的运行方式。

参考答案：×12.【判断题】质量预控是指施工技术人员和质量管理人员事先对分项分部工程进行分析,找出在施工过程中可能或容易出现的质量环节,制订相应的对策,采取质量预控措施予以预防。

参考答案：√13.【单选题】下列不属于基本逻辑门电路的是（）。

A、与门B、或门C、非门D、与非门参考答案：D14.【单选题】直流伺服电动机在自动控制系统中用作()。

淮阴工学院课程设计说明书作者: 成志超学号：1121106105 学院: 机械工程学院专业: 机械电子专业题目: 三相异步电动机能耗制动系统设计指导者：高荣殷永华目录1 绪论 (1)2 三相异步电动机的结构和工作原理 (2)2.1 三相异步电动机的结构 (2)2.2三相异步电动机的工作原理 (2)2.3 三相异步电动机制动方式 (3)3 三相异步电动机的能耗制动方式 (6)3.1 能耗制动的原理 (6)3.2 能耗制动的设计 (6)3.3 能耗制动的分析 (7)结论 (10)心得 (11)参考文献 (12)1 绪论三相异步电机转子结构有笼型和绕线式两种。

定子由定子铁芯，定子绕组和机座三部分构成。

定子铁芯的作用作为电机磁路的一部分和嵌放定子绕组。

铁芯一般采用导磁性良好，比损耗小的0.5mm厚的低硅钢片叠成。

定子绕组是电机的电路，其作用是感应电动势，流过电流。

定子绕组在槽内部分与铁芯间绝缘。

转子由铁芯，转子绕组和转轴构成。

转子铁芯是电机磁路的一部分，一般由0.5mm硅钢片冲制后叠压而成。

转轴起支撑转子铁芯和输出机械转矩的作用。

转子绕组有笼型和绕线式。

本次设计主要用到笼型，重点介绍下笼型。

在转子铁芯均匀分布的每个槽内各放置一根导体，在铁芯两端放置两个端环，分别把所有伸出槽外部分与端环连接起来。

如果去掉铁芯剩下的绕组就像一个松鼠笼子。

三相异步电机之所以得到广泛应用，主要由于它结构简单，运行可靠，制造容易，价格低廉，兼顾耐用，而且有较高的效率和相当好的的工作特性。

但是尚不能较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收之后的无功功率。

在交流电力拖动系统中, 异步电动机既可运行于电动状态, 又可运行于电磁制动状态, 随生产机械的不同要求而定。

三相异步电动机的能耗制动, 是通过将运行在电动状态的异步电机的定子脱离交流电源时, 立即在定子两相绕组通入直流励磁电流的方法, 使定子产生静止磁场的。

当转子由于惯性仍在旋转时, 其导体切割此磁场便感应电流并产生与转子转向相反的电磁制动转矩而实现制动。

教学设计
教学过程
教学环节教师讲授、指导（主导）内容
学生学习、
操作（主体）活动
时间
分配
一、二、组织教学 (师生问候)
教师确保设备已经调好，学生能够听见声音
新授知识
新课引入
一、实验目的
1、通过对接触器正、反转联锁控制线路的安装接线，掌握根
据原理图安装接线的方法；
2、掌握三相异步电机正、反转的工作原理
二、实验步骤
电路图
师生问好
作业设计：
用三个按钮控制一台电动机的启动停止，当按下绿色按钮时电动机正传，按下红色按钮时电动机停止。

再按下黑色按钮时电动机反转，按下红色按钮时电动机停止。

布置作业
完成习题册布置作业
三、。

三相异步电动机能耗制动控制线路的工作原理知识目标1.识记电动机能耗制动的原理2.掌握电动机能耗制动控制线路的工作原理能力目标1.能够分析电动机能耗制动控制线路的工作原理2.掌握电动机能耗制动控制线路特点及适用场合素养目标培养学生严密的逻辑思维和分析能力教学重点电动机能耗制动控制线路的工作原理教学难点电动机能耗制动控制线路的工作原理教学过程一、知识回顾反接制动控制线路的工作原理2.启动合上电源开关QS按下启动按钮KM1线圈得电M启动M启动后KS闭合按下制动按钮KM1线圈失电M制动4.反接制动的特点:制动转矩大，制动迅速，冲击大，易损坏传动零件，制动准确性差，制动能量消耗大，不宜经常制动。

二、新授课（一）能耗制动原理电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加直流电源，在定子、转子之间的气隙中产生起阻止旋转作用的静止磁场，电动机转子由于惯性仍沿原方向转动，则转子在静止磁场中切割磁力线，产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩，实现对转子的制动。

（二）能耗制动控制线路原理图分析1.电路结构①主电路②控制电路2.工作原理分析①全压启动电动机正常运转，合上闸刀开关QS，接通电源，按下正常运转启动按钮SB2，SB2的常开触头闭合，电路从1开始，经过FU4，FR,SB1,到已经闭合的SB2,KM2常闭触头，KM1线圈，回到0，形成这样一条回路，使得交流接触器KM1线圈得电，交流接触器KM1的常闭辅助触点断开，它的常开辅助触点闭合形成自锁，KM1的主触头闭合，电动机正常运转。

②能耗制动二电动机要制动时，按下制动按钮SB1，SB1的常闭触头断开，常开触头闭合，此时交流接触器线圈KM1失电，KM1的主触头断开，切除三相电源，与此同时KM1的辅助常闭触头恢复闭合，电路从1开始，经过FU4，FR，到已经闭合的SB1,已经复位的KM1常闭触头，再到KM2线圈，回到0，形成这样一条回路，使得交流接触器KM2线圈得电，KM2的常闭辅助触头断开，KM2的主触头闭合，此时电动机定子绕组加直流电源，在定子、转子之间的气隙中产生起阻止旋转作用的静止磁场，电动机转子由于惯性仍沿原方向转动，则转子在静止磁场中切割磁力线，产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩，实现对转子的制动。

实验十二三相异步电动机能耗制动控制线路一、无变压器半波整流能耗制动线路1．实验组件代号名称型号规格数量备注QS 低压断路器DZ47 5A/3P 1FU1 螺旋式熔断器RL1-15 配熔体3A 3FU2 瓷插式熔断器RC1-5A 2A 2KM1KM2交流接触器CJX2-9/380 AC380V 2SB1 SB2 实验按钮LAY3-11一常开一常闭自动复位2SB1绿SB2红KT 通电延时时间继电器JS7-1A AC380V 1 R 电阻90Ω0.3A 1 D 二极管2CZ 1000V5A 1 FR 热继电器JR-36 整定电流0.63A 1 M 三相鼠笼式异步电动机380V0.45A120W 1 2．实验电路图3．实验特点该控制线路适用于10KW以下电动机，可以采用半波整流能耗制动自动控制电路,这种线路结构简单，附加设备较少，体积小，采用一只二极管半波整流器作为直流电源。

4．检测与调试经检查安装牢固与接线无误后，操作者可接通交流电源自行操作，若出现不正常故障，则应分析原因并排除使之正常工作。

二、有变压器全波整流能耗制动控制线路1．实验组件代号名称型号规格数量备注QS 低压断路器DZ47 5A\3P 1FU1 螺旋式熔断器RL1-15 配熔体3A 3FU2 瓷插式熔断器RC1-5A 2A 2KM1KM2交流接触器CJX2-9/380 AC380 2SB1 SB2 实验按钮LAY3-11 一常开一常闭自动复位2 SB1绿SB2红KT 通电延时时间继电器JS7-1A AC380V 1R 可调电阻BX7D-1/3 180Ω1.3A 1TC 变压器B-300-8 380V/110V 1 厂编VC 桥堆KBPC1510 15A 1FR 热继电器JR-36 整定电流0.63A 1M 三相鼠笼式异步电动机380V0.53A160W12．实验电路图KM2KM1FU1TC FRKM2KM2R111213KM2123FU2图12-2MU13U WV W13V13U12KMW12V12U11QSW11V11L1L3L2FRKM2KT KM1KM2597KTKM1SB14SB281063． 电路特点该控制线路适用于10KW 以上功率较大的电动机能耗制动，控制线路中的直流源由单相桥式整流器供给，电阻R 用以调节电流，从而调节制动强度。