课题15.单向启动能耗制动控制电路

模块一 能耗制动的控制线路原理一、工作任务分析图2-2工作原理二、相关实践性知识（一）元器件认识教学目标：能分析机床电机能耗制动控制线路原理。

主电路 控制电路图2-2 机床电机能耗制动电气控制线路（时间原则）1．时间继电器 当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。

（1）结构（图2-3） （2）时间继电器的符号（图2-4）（3）时间继电器认识类型认识：电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式①直流电磁式时间继电器——用于直流电气控制电路中，只能直流断电延时动作。

优点：结构简单、运行可靠、寿命长；缺点：延时时间短。

②空气阻尼式时间继电器——利用空气阻尼作用获得延时。

分：通电延时、断电延时两种。

通电延时型 断电延时型图2-3 空气阻尼式时间继电器1—线圈 2—铁心 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推板 6—活塞杆 7—杠杆 8—塔形弹簧 9—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺杆 14—进气孔 15、16—微动开关图2-4 时间继电器电气符号③电子式时间继电器——分R-C式晶体管和数字式时间继电器。

优点：延时范围宽、精度高、体积小、工作可靠。

晶体管式时间继电器以RC电路电容充电时电容器上的电压逐步上升的原理为基础。

电路有单结晶体管电路和场效应管电路两种。

分类：断电延时、通电延时、带瞬动触点延时三种。

结构认识：空气阻尼式时间继电器组成认识：电磁系统、延时机构、工作触点动作原理分析：空气阻尼式时间继电器（通电延时型）当线圈1通电后，衔铁3吸合，微动开关16受压其触点动作无延时，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6只能缓慢地向上移动，其移动的速度视进气孔的大小而定，可通过调节螺杆13进行调整。

经过一定的延时后，活塞杆才能移动到最上端。

这时通过杠杆7压动微动开关15，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。

电力拖动题库（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、属于平面磨床的型号的是________。

A、CA6140B、M7130C、Z3050D、X62W正确答案：B2、对于CJ10—10型容量较小的交流接触器，一般采用灭弧。

A、双断口结构的电动力灭弧装置B、栅片灭弧装置C、纵缝灭弧装置D、以上都可以正确答案：A3、在具有过载保护的接触器自锁控制线路中，在按下停止按钮SB2切断控制电路时，接触器KM失电，此时电动机M 。

A、继续运转B、立即停止C、在惯性作用后停止D、加速运转正确答案：C4、对照明和电热等电流较平稳、无冲击电流的负载的短路保护，熔体的额定电流应________负载的额定电流。

A、小于B、不等于C、大于D、等于或稍大于正确答案：D5、由于X62W型卧式万能铣床中，圆工作台的控制回路要经过，所以任意一个方向的进给手柄不在零位时，都将使圆工作台停下来。

A、进给系统所有位置开关的动断触点B、进给系统所有位置开关的动合触点C、进给系统所有位置开关的动合及动断触点D、进给系统部分位置开关的动合及动断触点正确答案：A6、利用按一定时间间隔来控制电动机的工作状态称为时间控制原则。

A、电流继电器B、速度继电器C、时间继电器D、行程开关正确答案：C7、CA6140型车床低压照明灯采用______电压作为电源。

A、6VB、12VC、24VD、36V正确答案：C8、熔断器串接在电路中主要用作________。

A、隔离保护B、欠压保护C、短路保护D、过载保护正确答案：C9、电磁抱闸制动器制动和电磁离合器制动属于。

A、能耗制动B、反接制动C、机械制动D、电力制动正确答案：C10、对由直线电联系的交叉导线的连接点________。

A、可画也可不画小黑圆点B、要画小黑圆点C、不画小黑圆点D、要画空心圆点正确答案：B11、当启动按钮松开后，接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的作用称为。

A、短路B、过载C、互锁D、自锁正确答案：D12、电动机直接起动时的起动电流较大，一般为电动机额定电流的______倍。

电气控制与PLC考题及答案(成人教育)一、填空题（每空1分，共20分）1、电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。

2、各种低压断路器在结构上都有主触头、灭弧装置、自由脱扣器和操作机构等部分组成。

3、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。

4、热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载保护。

5、熔断器主要作为电路的短路保护元件。

6、触头的接触形式有：点接触、线接触、面接触。

7、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。

8、PLC的基本结构由CPU、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。

9、PLC的软件由系统程序和用户（应用）程序两大部分组成。

10、PLC常用的编程语言有梯形图、指令表、高级语言。

二、判断题（每项1分，共20分）1．在可编程序控制器中，节点在程序中可不受限制地使用。

(√)2．输入输出模板必须与CPU模板放置在一起。

(某)3．一般PLC均配置I/O电平转换，输入电压转换是用来将输入端不同电压或电流信号转换成微处理器所能接收的低电平信号。

(√) 4．电气隔离是在微处理器与I/O回路之间采用的防干扰措施。

(√)5．传统继电器接触器控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。

(√)6．工控机应用系统比PLC应用系统可靠性较高。

(某)7．PLC的扫描周期仅取决于程序的长度。

(某)8．可编程序控制器程序的语句表一定可以转换为梯形图和功能块图。

(某)9．在S7-300中，定时器区为512Byte，最多允许使用256个定时器。

(√)10.全局数据(GD)通信方式以MPI分支网为基础，是为循环的传送少量数据而设计的。

(√)11．PLC具有模数转换和数模转换功能，仅能完成对逻辑量的控制与调节。

电动机能耗制动的控制线路图(电路):
制动方式有电气的方法和电气机械结合的方法。

前者如反接制动，能耗制动；后者如电磁机械抱闸。

1、能耗制动的控制线路
能耗制动的控制线路的设计思想是制动时在定子绕组中任意两相通入直流电流，形成固定磁场，它与旋转着的转子中的感应电流相互作用，从而产生制动转矩，制动时间由时间继电器来控制。

能耗制动控制线路如图2-16所示。

能耗制动与反接制动相比，由于制动是利用转子中的储能进行的，转速快时制动力大，慢时制动力小。

因此能量损耗小，制动电流较小，制动准确，适用于要求平稳制动的场合，但需要整流电源，制动速度也较反接制动慢一些。

电磁抱闸制动
在制动时，将制动电磁铁的线圈接通，通过机械抱闸制动电机，有时还可将电磁抱闸制动与能耗制动同时使用，以弥补能耗制动转矩较小的缺点，加强制动效果。

2、反接制动控制线路
由于反接制动电流较大，当电机容量较大，制动时则需在定子回路中串人电阻降压以减小制动电流。

当电动机容量不大时，可以不串制动电阻以简化线路。

这时，可以考虑选用比正常使用大一号的接触器以适应较大的制动电流。

由于反接制动采用了速度继电器，按转速原则进行制动控制，其制动效果较好，使用也较方便，鼠笼电动机制动常采用这一方式，如图2-15所示。

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电气控制与PLC课程设计报告题目单向运行能耗制动学院信息科学与工程学院专业电气自动化技术学生姓名张毅学号 201420314223 年级 2014 级指导教师黄建刚职称高级工程师二0一六年六月三日课程设计题目:单向运行能耗制动设计学生姓名:张毅设计报告成绩（按4照优、良、中、及格、不及格评定）指导教师评语：指导教师（签名）年月日说明：指导教师评分后，设计报告交院实验室保存。

单向运行能耗制动摘要：能耗制动是电动机在脱离三相交流电源后，立即使其两相定子绕组加上一个直流电源，即通入直流电源，利用转子感应电流与精致磁场的相互作用来达到制动目的的一种制动方法。

该制动方法将电动机旋转的动能转换为电能，消耗在制动电阻上，故称为能耗制动。

能耗制动可按时间原则又时间继电器来控制，也可按速度原则由速度继电器来控制。

能耗制动的优点是制动准确、平稳且能量消耗较小，缺点是需要附加直流电源装置，制动效果不及反接制动明显。

在本次课程设计中我负责的内容是按照要求绘图以及分析，并仿真，最后将两人成果整合并制作文件。

关键词：能耗制动；速度原则；Unidirectional operation energy consumption brakingAbstract：Energy consumption braking motor from the three-phase AC power supply immediately, so that the two phase stator windings and a DC power supply, namely the DC power supply, the induced current in the rotor and delicate magnetic field interaction to achieve braking method for the purpose of brake. The rotation of the motor braking method and the kinetic energy is converted to electrical energy consumed by braking resistor, so called dynamic braking. The energy consumption braking can be controlled according to the time principle and time relay, and can be controlled by the speed relay. The advantages of energy consumption braking is accurate, stable and less energy consumption, the disadvantage is that the need to add DC power supply device, the braking effect is not obvious.In the course design is I am responsible for the contents of the drawing and in accordance with the requirements analysis, simulation, and finally to integrate both results and make files. Key words: Energy consumption braking；Principle of speed.目录绪论 (1)1. 课程背景 (1)2. 选题的目的和意义 (1)3. 国内外研究现状 (2)4. 主要的研究内容 (2)第1章电气电路设计 (3)1.1 能耗制动原理 (3)1.1.1 主电路设计 (3)1.1.2 控制电路设计 (4)1.2 电路元件设计 (5)1.2.1 电动机 (5)1.2.2 接触器 (5)1.2.3 熔断器 (5)1.2.4 热继电器 (5)1.2.5 速度继电器 (6)1.3 元件清单 (6)第2章控制系统设计 (7)2.1 CPU模块的选择 (7)2.2 I/O分配 (7)2.3 I/O接线图 (8)2.4 时序图 (8)2.5 顺序功能图 (9)2.6 梯形图 (9)第3章测试与仿真 (11)3.1 仿真 (11)3.1.1 导入梯形图 (11)3.1.2 测试 (12)3.2 问题的分析与解决 (12)第4章结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录1 JR20系列热继电器的技术指标 (16)附录2 CPU224的技术指标 (17)附录3 Y系列电机常用型号对照表 (20)绪论长期以来，能耗制动始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。

现代电器控制与PLC应⽤技术第2章课后答案解析王永华第2章《电⽓控制线路基础》思考题与练习题2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进⾏简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答：三相笼型异步电动机在⼩于10KW的条件下可直接启动。

题2.01、单向全压启动控制线路2.02、某三相笼型异步电动机单向运转，要求采⽤⾃耦变压器降压启动。

试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护措施。

2.02、⾃耦变压器降压启动控制线路2.03、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过⼤，制动时要快速停车。

试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。

L1L2FA2QA1SF2BBQA2QA3BSSF1QA1QA1QA3nQA3FA1控制电路L13M1L2L3FA0QA0QA3BB1QA1QA2RBS主电路MA2.04、某三相笼型异步电动机可正反向运转，要求降压启动。

试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。

2.05、星形-三⾓形降压启动⽅法有什么特点并说明其适⽤场合?答：正常运⾏时定⼦绕组接成三⾓形的笼型异步电动机，可采⽤星形-三⾓形降压启动⽅式来限制启动电流。

星形-三⾓形降压启动的特点：1、启动时将电动机定⼦绕组接成星形，当转速接近额定转速时，定⼦绕组改接成三⾓形，使电动机在额定电压下正常运转。

2、启动时将电动机定⼦绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的31。

3、星形启动电流降为原来三⾓形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，从⽽减⼩了启动电流对电⽹的影响。

4、启动转矩也相应下降为原来三⾓形直接启动时的1/3，转矩特性差。

星形-三⾓形降压启动线路适⽤于电动机空载或轻载启动的场合。

2.06、软启动器的启动和停车控制⽅式⼀般有哪些?与其他的启动⽅式相⽐有什么优点?答：(1)、斜坡升压启动⽅式(2)、转矩控制及启动电流限制启动⽅式软启动装置采⽤电⼦启动⽅法，其主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。

审核人日期教学过程教师活动学生活动有及时分断，则电动机又将进入反转状态。

为了避免这种现象，在实用电路中，一般都采用速度继电器进行反接制动的自动控制。

反接制动原理图二、速度继电器速度继电器是一种可以按照被控电动机转速的高低接通或断开控制电路的电器。

其主要作用是与接触器配合使用实现对电动机的反接制动，故又称为反接制动继电器。

（1）型号及含义以JFZ0为例，介绍速度继电器的型号及含义：（2）速度继电器的结构 JY1型速度继电器的外形、结构及符号如图10-3所示。

它主要由转子、定子和触头系统三部分组成。

转子是一个圆柱形永久磁铁，能绕轴转动，且与被控电动机同轴。

定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。

触头系统由两组转换触头组成，分别在转子正转和反转时动作。

对照原理图分析速度继电器动作过程。

对照实物分析讲解。

认真听讲、思考做好记录。

认真听讲、思考，做好记录。

教学过程教师活动学生活动（3）速度继电器的工作原理当电动机旋转时，速度继电器的转子随之转动，从而在转子和定子之间的气隙中产生旋转磁场，在定子绕组上产生感应电流，该电流在永久磁铁的旋转磁场作用下，产生电磁转矩，使定子随永久磁铁转动的方向偏转。

偏转角度与电动机的转速成正比。

当定子偏转到一定角度时，带动胶木摆杆推动簧片，使常闭触头断开，常开触头闭合。

当电动机转速低于某一值时，定子产生转矩减小，触头在簧片作用下复位。

三、单向起动反接制动控制电路图利用实物为学生一边讲解一边分析速度继电器的结构和原理以便于学生的掌握。

强调在主电路中的电阻R的作用。

自己动手拆速度继电器来了解其结构和更清晰的掌握其工作原理讨论并分析原理图。

第2章电动机控制电路习题答案1.什么叫“自锁”？自锁线路怎样构成？答：依靠接触器自身辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁电路，而这对常开辅助触点称为自锁触点。

将接触器自身常开辅助触点和起动按钮并联。

2.什么叫“互锁”？互锁线路怎样构成？答：互锁就是两只接触器任何时候不能同时得电动作。

KM1、KM2将常闭触点串在对方线圈电路中，形成电气互锁。

3.点动控制是否要安装过载保护？答：由于点动控制，电动机运行时间短，有操作人员在近处监视，所以一般不设过载保护环节。

4.画出电动机连续运转的主电路和控制电路图。

答：如图2-1所示。

图2-1 全压启动连续运转控制线路5.电动机连续运转的控制线路有哪些保护环节，通过哪些设备实现？答：1）短路保护。

由熔断器FUl、FU2分别实现主电路与控制电路的短路保护。

2）过载保护。

由热继电器FR实现电动机的长期过载保护。

3）欠压和失压保护。

由具有自锁电路的接触器控制电路实现。

6.画出电气联锁正反转控制的主电路和控制电路，并分析电路的工作原理。

答：如图2-2所示。

线路控制动作如下：合上刀开关QS。

○1正向启动：按下SB2→KM1线圈得电：常闭辅助触点KM1（7-8）断开，实现互锁；KM1主触点闭合，电动机M正向启动运行；常开辅助触点KM1（3-4）闭合，实现自锁。

○2反向启动：先按停止按钮SB1→KM1线圈失电：常开辅助触点KM1（3-4）断开，切除自锁；KM1主触点断开，电动机断电；KM1（7-8）常闭辅助触点闭合。

○3再按下反转启动按钮SB3→KM2线圈得电：KM2（4-5）常闭辅助触点分断，实现互锁；KM2主触点闭合，电动机M反向启动；KM2（3-7）常开辅助触点闭合，实现自锁。

图2-2电气互锁的正反转控制电路7.画出自动往返的控制线路，并分析电路的工作原理。

若行程开关本身完好，挡块操作可以使触点切换，而自动往返控制线路通车时，两个行程开关不起限位作用，故障的原因是什么？答：如图2-3所示。

课题15.单向启动能耗制动控制电路
案
项目教
学实施过程1、电路中各元件的作用
熔断器FU：对被控电路起短路或过电流时
起保护作用。

组合开关QS：隔离电源，手动接通或断开
空载电路与或不频繁的手动接通或断开小电
流负荷电路。

接触器KM1：接通或断开电动机的电流回
路，来控制电动机的启动、停止。

接触器KM2:接通或断开制动电路的电流回
路。

热继电器FR:对电动机实现过负荷保护。

自动断路器QF：对被控电路、用电设备的
短路、过载、过电流会自动切断供电线路，
起保护作用。

变压器T：为制动电路提供适宜的低压交
流电。

整流器VC：交流电压经整流器VC整流成
的作用。

老师用
实物电
路演示
各种制
动的动
作情况
和讲解
工作原
学生认
真听讲
并做好。

有变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制原理对于变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制原理，我们需要从一些基本概念开始讨论。

让我们简单介绍一下变压器和整流的基本原理。

1. 变压器变压器是一种用来改变交流电压的电气设备。

它由两个或更多个线圈组成，通过电磁感应的原理来实现电压的转换。

在变压器中，一端的交变磁场感应到另一端的线圈，从而在两端产生电压的变化。

2. 整流整流是将交流电转换为直流电的过程。

在单相桥式整流中，通过四个二极管的作用，将交流电信号转换为带有脉动的直流电信号。

这样可以使得电流方向始终一致，方便后续的自动控制。

在了解了这些基本概念之后，我们可以开始探讨变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制原理的具体内容。

3. 单向启动在变压器单相桥式整流单向启动中，首先需要考虑的是如何实现单向启动。

单向启动是指在电机启动时，只允许电流沿着一个方向流动，这样可以有效地防止电机的反转。

通过合理设计和控制，可以利用整流器的特性实现单向启动，从而保证电机按照预定方向启动。

4. 能耗制动能耗制动是利用电机自身的能量来实现制动效果的一种方法。

在变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制中，我们可以通过控制整流器来实现能耗制动。

当需要制动时，可以调节整流器的工作状态，使得电机产生负载并消耗能量，从而实现制动效果。

5. 自动控制原理让我们来谈谈自动控制原理。

在这个系统中，可以通过传感器检测电机的运行状态和负载情况，然后通过控制系统对整流器进行调节，从而实现单向启动和能耗制动。

整个系统可以实现自动化的控制，提高了电机的启动和制动效果，并且可以降低人为操作的需求。

从简单的变压器和整流原理，到复杂的单向启动、能耗制动和自动控制，我们对变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制原理有了一个初步的了解。

通过对这些基本概念的分析，我们可以更深入地理解这个主题，并且可以实现更灵活的应用。

总结起来，变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制原理是一个综合性很强的系统，涉及到电气、控制等多个领域的知识。

三相异步电动机单向起动控制线路教案表一教学设计教学对象0 级电子班级人数0 授课日期9 月4 日三相异步电动机单教学内容向起动控制线路课程类型实习实训课授课学时课时教学目标知识目标能力目标情感态度价值观、理解自锁地概念，熟悉三相异步电动机单向起动控制线路地原理图与工作原理、熟悉原理图绘制成安装接线图地原则、掌握三相异步电动机单向起动控制电路进行接线与调试、进一步熟悉电路板上地器件布置以及布线要求、能够在点动控制电路地接线板上将它改接成长动控制电路。

、学会用万用表检查长动线路地正确性与功能性及故障排除。

、培养工作有计划、科学、认真、严谨地作风。

、增强学生地职业安全意识。

、培养学生地团队协作意识。

教学重点与难点积重点：三相异步电动机单向起动控制电路工作原理地分析。

难点：三相异步电动机单向起动控制电路地接线与调试。

极教法、学法情境教学法、演示法、实践法、协作互助法向三相异步电动机单向起动控制线路安装与运行上，一、电气原理图探二、工作原理索板书设计自己本身价值，学业有成教学设计说明三、与点动电路地主要区别四、控制线路安装五、通电试运行教材地位：本次课地教学内容为在三相异步电动机点动控制电路基础上进一步学习地，学好这次课地内容对后面许多具体控制电路地理解具有基础性地作用。

教材内容地处理：本节课地教学内容为《三相异步电动机单向起动控制电路》即常说地《长动控制线路》，根据教学大纲要求原本应该用节课地时间来完成，而我将课时调整为节课，主要理由如下：第一，符合学习过程中地循序渐进原则与可接受性原则。

学生刚刚有了点动控制地基础，适当减少容量，可以让教师有更充裕地时间启发学生思维，以有效地激发学生学习本课程地兴趣，给后续学习任务地完成提供动力。

第二，适合学生认知特点与本节课教学内容地特点。

本节课教学内容为在上一节课三相异步电动机点动控制线路地基础上来分析地。

第三，有利于情感、态度、观念目标地实现。

教学目标地确立：根据《教学大纲》地要求，我将认知目标确定为熟悉三相异步电动机单向起动控制电路地原理图与工作原理；能根据原理图绘制安装接线图；掌握三相异步电动机单向起动控制电路进行接线与调试。