《三相异步电动机反接制动控制线路》电子教材(精)

《三相异步电动机的正反转控制线路》授课方案三相异步电动机的正反转控制线路课题：三相异步电动机的正反转控制线路授课班级：电子中职高一年级下学期授课时间： 2014 年 4 月 11 日星期五授课教材：中国劳动社会保障初版社《电力拖动控制线路与技术训练》教材解析：《三相异步电动机的正反转控制线路》这节内容选自第二单元课题三“三相异步电动机的正反转控制线路”第二部分。

正反转控制在现代化生产中属于绝对不能缺少的生产控制环节，如机床工作台的前进与退后、全能铣床主轴的正传与反转、起重机的上升与下降等。

它在电动机的基本控制中，前面与电动机的正转控制亲近相连，后边与地址控制、序次控制、多地控制、启动控制、制动控制等亲近相关，对今后进一步进行电工技术实训及培养学生的本质着手操作能力起着举足轻重的作用。

授课目的：知识与技术 :1）理解三相异步电动机三种正反转控制线路；2）掌握三相异步电动机正反转的工作原理。

过程与方法：1）经过解析三种控制电路的渐进过程，培养学生的识图能力以及比较解析和归纳总结的能力。

2）经过引导学生解析工作原理、培养和训练学生综合解析电路的能力。

感神态度与价值观：培养学生慎重认真的职业工作态度。

增强学生发现问题、认识问题、解决问题。

授课重点：1）接触器联锁的正反转控制线路的组成与工作原理2）对控制线路的每个元件都要明确其地址和作用。

授课难点：1）如何改变三相电源相序。

2）引导学生思虑如何实现双重联锁。

教法：提问、启示引导法（重点）：先不给出线路图，在教师的步步启示下，学生积极思虑，由师生共同画出接触器联锁的正反转控制线路图。

这样，便于学生掌握线路的组成与工作原理。

三相异步电动机的正反转控制线路学法：学生依照老师提出的问题，参照从前学习的内容积极思虑，共同解析，得出结论。

授课方法：理论与实践一体化教具准备多媒体、 PPT、粉笔、已接好线的电动机正转控制线路的实训板。

授课过程：教学内容一、新课导入用一组关于生产生活中的图片引出学生对三相异步电动机正反转控制的思虑，回顾实现电动机的正反转的方法，使学生大体认识三相异步电动机正反转控制线路的工作过程。

任务五三相异步电动机反接制动控制线路停车时间短，对设备的冲击较大，生产主管要求维修电工班改进现有的铣床制动系统，维修电工班接到任务后，查阅资料，研究新的制动方式。

2．理解速度继电器的结构和工作原理。

3．能识别和选用元器件，进行外观检查器件的好坏，核查其型号与规格是否符合任务书要求。

掌握常见低压电器的图形符号、文字符号、组成结构；控制器件的动作过程、控制原理。

4．能识读电气原理图，正确分析工作原理和过程。

5．能识读安装图、接线图，明确安装要求，确定元器件、电动机等安装位置，确保正确连接线路。

按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件，按图接线，实现控制线路的正确连接。

6．能正确使用仪表进行测试检查，验证电路安装的正确性，并能修正装接的错误点。

按照安全操作规程正确通电试车。

7. 客观地进行考核评价，选出优秀的安装方案和优秀协作团队。

8．按照实训室管理规定，整理工具，清理施工现场。

三相异步电动机反接制动控制线路的认识, 明确工作内容、工时和工艺等要求。

2．了解速度继电器的的结构组成、工作原理。

3．能识读三相异步电动机反接制动控制线路的电气控制原理图，并分析工作原理。

且系统惯性较大，可以采用反接制动。

一、反接制动原理在电动机断开电源停车时，若迅速将三相电源线任意两相对调，就会使得旋转磁场反向，转矩方向亦随之改变，但转子由于惯性仍按原方向转动，所以电动机因转矩方向与旋转方向相反而处于制动状态，这种制动称为反接制动。

图5-1-1所示线路为反接制动原理图。

PE QS正转运行反接制动L1L2L3M3~NSn Fn1a)b)-电动机原转向-旋转磁场方向nn1U V W图5-1-1 反接制动原理图线路工作原理分析：图5-1-1（a）中QS为倒顺开关，当QS向上投合时，通入定子绕组的电源相序为L1—U、L2—V、L3—W相, 电动机单向正常运行；当电动机需停车时，先拉开关QS，使电动机的三相电源断开，随后，将开关QS迅速向下投合，通过开关对调电源线为L1—V、L2—U相，此时旋转磁场方向因电源相序改变而反向，转子因惯性而仍按原方向旋转，此时产生的转矩方向与电动机原转子转动方向相反，对电动机起制动作用，电动机速度迅速减慢直至为零值。

实验十一三相异步电动机的反接制动
一、实验目的
1. 了解各电器元件的性能、质量、工作原理及使用方法。

2. 熟悉三相异步电动机采用电源反接制动的控制原理及接线方法。

3. 了解反接制动的制动效果。

二、实验线路
三、实验设备及电器元件
1. 三相鼠笼式异步电动机1台
2. 自动开关1只
3. 交流接触器2只
4. 热继电器1只
5. 速度继电器1只
6. 制动电阻3只
7. 转速表1只
8. 电工工具及导线
四、实验步骤
1. 了解速度继电器的工作原理和使用方法。

2. 了解制动电阻的作用及大小配置。

3. 按图11.1仔细正确地接好线路，先自查无误后，请指导老师复查，方可通电实验。

4. 按下SB2，让电动机正常运行起来。

5. 按停止按钮SB1使电动机进入反接制动停车，注意观察电动机反接制动情况，用转速表观察电动机转速以及速度继电器动作时的转速。

6. 熟悉该制动电路的故障分析及排除方法。

五、思考题
1. 当按钮SB1没有按到底时，会出现什么情况？
2. 制动电阻R的大小对制动有什么影响？
3. 实验中曾发生何种故障？什么原因？是如何分析排除的？。

三相异步电动机的制动控制线路（三）三、反接制动控制线路1、线路设计思想反接制动是利用改变电动机电源电压相序，使电动机迅速停止转动的一种电气制动方法，由于电源相序改变，定子绕组产生的旋转磁场方向也发生改变，即与原方向相反。

而转子仍按原方向惯性旋转，于是在转子电路中产生与原方向相反的感应电流，根据载流导体在磁场中受力的原理可知，此时转子要受到一个与原转动方向相反的力矩的作用，从而使电动机转速迅速下降，实现制动。

反接制动的关键是，当电动机转速接近零时，能自动地立即将电源切断，以免电动机反向起动。

为此采用按转速原则进行制动控制，即借助速度继电器来检测电动机速度变化，当制动到接近零速时（100r/min），由速度继电器自动切断电源。

改变电动机电源相序的反接制动，其优点是制动效果好，其缺点是能量损耗大，由电网供给的电能和拖动系统的机械能全部都转化为电动机转子的热损耗。

在反接制动时，转子与定子旋转磁场的相对速度接近于2倍同步转速，所以定子绕组中的反接制动电流相当于全电压直接起动时电流的2倍。

为避免对电动机及机械传动系统的过大冲击，延长其使用寿命，一般在10kw以上电动机的定子电路中串接对称电阻或不对称电阻，以限制制动转矩和制动电流，这个电阻称为反接制动电阻。

2、典型线路介绍反接制动控制线路，分为单向反接制动控制线路和可逆反接制动控制线路。

（1）单向反接制动控制线路图1 为单向反接制动的控制线路。

图1 单向反接制动控制线路我们知道电动机正在正方向运行时，如果把电源反接，电动机转速将由正转急速下降到零。

如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向起动运行。

所以我们必须在电动机制动到零速时，将反接电源切断，电动机才能真正停下来。

控制线路是用速度继电器来“判断”电动机的停与转的。

电动机与速度继电器的转子是同轴连接在一起的，电动机转动时，速度继电器的动合触点闭合，电动机停止时动合触点打开。

工作过程如下：•按SB2→KM1通电(电动机正转运行) →KA的动合触点闭合→KM1断电•按SB1→KM2通电(开始制动)→n≈0，KA复位→KM2断电(制动结束)线路图1(A)有这样一个问题，在停车期间，如为调整工件，需要用手转动机床主轴时，速度继电器的转子也将随着转动，其动合触点闭合，接触器KM2得电动作，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整工作。

单向运转反接制动控制电路的安装与调试反接制动控制电路三相异步电动机反接制动有两种情况：一种是在负载转矩作用下使正转接线的电动机出现反转的倒拉反接制动，它往往应用在重力负载的场合，如桥式起重机的电气控制，这一制动不能实现电动机转速为零；另一种是电源反接制动，即改变电动机电源相序，使电动机定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反，产生制动，使电动机转速迅速下降。

当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否则电动机将反向启动。

另外, 反接制动时，转子与定子旋转磁场的相对速度接近于2倍的同步为防」I:绕组过热和减小制动冲击, -般应在电动机尢子电转速，以致反接制动电流相当于电动机全压启动时启动电流的2 倍。

路屮串入反接制动电阻。

反接制动电阻的接法冇对称接法与不对称接法两种。

采用对称电阻接法时在限制制动转矩的同时也限制了制动电流；而采用不对称制动电阻的接法则只限制了制动转矩，未加制动电阻的那一相仍具有较大的电流。

在反接制动过程中，由电网供给的电磁功率和拖动系统的机械功率全都转变为电动机的热损耗，这也限制了异步电动机每小时反接制动的次数。

三相界步电动机单向反接制动控制线路启动时，按下启动按钮SB?,接触器KM】通电并自锁，电动机M 通电旋转。

在电动机正常运转时，速度继电器BV的常开触头闭合，为反接制动作好了准备。

停车时，按下停止按钮SB,,接触器KM】线圈断电，电动机M脱离电源。

由于此时电动机的惯性很高，速度继电器BV 的常开触头依然处于闭合状态，因此SB】常开触头闭合时，反接制动接触器KM?线圈通电并自锁。

其主触头闭合，使电动机定子绕组通过反接制动电阻R得到与正常运转相序相反的三相交流电源，电动机进入反接制动状态，使电动机转速迅速下降。

当电动机转速接近于零时, 速度继电器常开触头复位，接触器KM。

线圈电路被切断，反接制动结束。

具有反接制动电阻的正反向反接制动控制线路图屮电阻尺是反接制动电阻，同时也具有限制启动电流的 作用。

三相异步电动机接连的反接制动操控电
路
接连的反接制动操控电路如下，其特征是：1.反接制动需求仰仗速度继电器SD来完毕。

速度继电器内有一个重物，与电机轴作机械联接。

2.当揿动SB1主张按钮，电机转起来抵达必定转速往后，便由于惯性的效果使重物将速度继电器的微形开关压合而宣告信号，SD触点接通；当揿动SB0接连按钮，KM1失电，电机脱离电源而霎时刻进入悠闲泊车状况；当KM1的常闭触点康复闭合，KM2得电，电机接通反向电源，电机进入制动状况；电机速度初步降低，直到低于那个将速度继电器触点压合的速度，该速度继电器的微形开关断开，电机再进入悠闲泊车状况一贯到彻底接连。

3.KM1与KM2挑选带机械联锁的沟通触摸器，并设置其常闭触点的电气联锁，以策安全。

4.电路用断路器QF1和QF2作电路的短路保护；用热继电器KH作电机的长时刻过载保护。

5.电阻R是为调度制动强度而设置。

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