制动控制电路

制动控制电路-反接制动控制电路-能耗制动控制电路三相异步电动机从脱离电源开始，由于惯性的作用，转子要经过一段时间才能完全停止旋转，这就不能适应某些生产机械的工艺要求，出现运动部件停位不准、工作不安全等现象，也影响生产效率。

因此，应对电动机进行有效的制动，使其能迅速停车。

停车制动的方式有两大类：机械制动和电气制动。

机械制动是利用电磁抱闸等机械装置来强迫电动机迅速停车；电气制动是用电气的方法，使电动机产生一个与转子原来转动方向相反的电磁转矩来实现制动。

常用的电气制动方式有反接制动和能耗制动。

1.反接制动控制电路反接制动的原理是通过改变电动机定子绕组上三相电源的相序，使定子绕组产生反向旋转磁场，从而形成制动转矩。

反接制动时定子绕组中流过的反接制动电流相当于全压直接起动时电流的两倍，制动电流大，制动转矩大，对设备冲击也大。

因此为了减小冲击电流，通常在电动机定子电路中串入反接制动电阻，既限制了制动电流，又限制了制动转矩。

当反接制动到转子转速接近于零时，必须及时切除反相序电源，以防止反向再起动。

反接制动的特点是制动迅速、效果好、冲击大，通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。

图1所示为使用速度继电器实现反接制动的控制电路。

图1a所示为电动机单向运转的反接制动控制电路。

电动机正常运转时，接触器KM1通电吸合，KM2线圈断电，速度继电器KS常开触点闭合，为反接制动做准备。

按下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子绕组脱离三相电源，电动机因惯性仍以很高速度旋转，KS常开触点仍保持闭合，将SB1按到底，使SB1常开触点闭合，KM2通电并自锁，电动机定子接反相序电源，进入反接制动状态。

电动机转速迅速下降，当电动机转速接近于零时（转速小于100r/min），KS常开触点复位，KM2断电，电动机断电，反接制动结束。

图1 反接制动控制电路图1b所示为电动机正反转运行的反接制动控制电路。

电动机正向起动时，按下正向起动按钮SB2，接触器KM1吸合并自锁，电动机正向运转；当电动机正向运转时，速度继电器KS1正向常闭触点断开，正向常开触点闭合，为制动做准备。

变频器制动电路工作原理
首先，反电动势脉冲监控模块通过监测电机输出的反电动势信号，实
时监控电机的运行状态。

当电机运行时，由于反电动势的存在，系统的总
电流会较小；而当电机停止运行时，反电动势消失，总电流会变大。

通过
对反电动势信号的监测，可以及时判断出电机是否停止运行，从而做出相
应的制动处理。

接下来，反电动势捕捉模块主要用于捕捉电机停止后产生的反电动势
信号。

当电机停止运行时，由于惯性作用，电机转子会继续旋转一段时间，并产生反电动势信号。

反电动势捕捉模块能够快速捕捉到反电动势信号并
将其反馈到电机控制模块中，以提供制动信号。

然后，电流检测模块主要用于检测电机的电流变化，并根据变化结果
进行制动控制。

当电机停止运行后，电流会突然增大，超过额定电流值。

电流检测模块通过检测电流的变化情况，判断出电机是否停止运行，并将
检测结果反馈给电机控制模块。

最后，电机控制模块根据反电动势信号、反电动势捕捉信号和电流检
测信号，对电机进行制动控制。

当电机停止运行时，电机控制模块接收到
反电动势信号，并根据信号进行相应的制动处理，如调整输出频率和电压等，以达到平稳停车的效果。

总结起来，变频器制动电路通过监测反电动势信号、捕捉反电动势信号、检测电流变化和控制电机制动，实现了对电机的平稳停车和安全运行。

它在制动过程中能够根据实际情况进行调整，保证了电机的制动效果和工
作安全。

各种制动电路的特点及原理制动电路是指用于控制机电设备制动的电路系统。

根据不同的使用要求和控制原理，制动电路可以分为多种类型，下面将对各种制动电路的特点和原理进行详细介绍。

1. 直流电阻制动电路直流电阻制动电路是一种简单且成本较低的制动方式。

其原理是通过串联一个电阻器来消耗电动机运转时产生的反电动势，以实现制动效果。

该制动电路的特点是操作简单、结构简洁、成本较低。

但缺点是效率低，制动力有限，制动过程中产生大量的能量损失。

2. 直流电源制动电路直流电源制动电路是通过改变电动机的供电方式来实现制动的一种电路。

其原理是将电动机从电网供电转变为直流电源供电，通过电流的反向流动实现制动效果。

该制动电路的特点是制动力大，制动效果好，制动过程平稳。

但缺点是系统复杂，成本较高。

此外，由于制动时产生大量的能量会回馈到电网中，影响电网负载和电能质量。

3. 反接制动电路反接制动电路也称为动态制动电路，是通过改变电动机的接线方式来实现制动的一种电路。

其原理是将电动机的两个线端对调连接，使电动机的旋转方向逆转，从而实现制动效果。

该制动电路的特点是制动时产生的制动力大，制动效果显著。

但由于电动机反接后工作于反转状态，电动机可能会受到冲击和振动，运行平稳性差。

此外，反接制动电路也存在操作复杂和安全隐患的问题。

4. 回馈制动电路回馈制动电路是通过将电动机本身产生的反电动势回馈到制动电路中，以实现制动效果的一种电路。

其原理是通过改变电动机的输出电流和磁场，实现电动机自动制动。

该制动电路的特点是制动过程平稳、可靠，制动力可控性好。

但由于回馈制动电路需要依赖电动机本身产生的反电动势，所以只适用于那些能产生反电动势的电动机。

5. 电阻-反接复合制动电路电阻-反接复合制动电路是将直流电阻制动和反接制动结合起来的一种制动方式。

其原理是在直流电阻制动电路的基础上，增加反接制动电路，既消耗电动机自带的反电动势，又通过反接制动实现制动。

该制动电路的特点是制动力大、制动效果好，且制动过程平稳，能有效消耗电动机运行时产生的反电动势。

74 汽车维护与修理 2021·09下半月1　制动信号的作用（1）制动信号输入车载电网控制单元（J519）。

控制制动灯的点亮。

（2）制动信号输入发动机控制单元（J623）。

作为喷油量、点火提前角的修正控制信号；装备一键起动和自动变速器的车辆，制动信号用来区分点火开关是处于START 挡还是其他挡，踩住制动踏板，按起动开关，此时点火开关处于START 挡，发动机起动，不踩制动踏板，连续按起动开关，点火开关在OFF 挡、ON 挡间切换；制动信号还可由发动机控制单元通过CAN 线传送给其他控制单元使用。

（3）制动信号输入自动变速器控制单元。

装备自动变速器的车辆，制动信号用来控制换挡杆锁止电磁阀的工作，正常情况下，点火开关置于ON 挡，只有踩下制动踏板且按住换挡杆上按钮，换挡杆才能移动；AT 、CVT 变速器都装有液力变矩器，当车速、自动变速器油温等满足一定条件时，液力变矩器的锁止离合器便锁止，此时液力传动变为机械传动，提高了传动效率，降低了燃油消耗，当自动变速器控制单元收到制动信号时，锁止离合器分离，防止发动机熄火。

（4）制动信号输入定速巡航系统控制单元。

当定速巡航系统控制单元接收到制动信号时，会迅速退出巡航控制状态，以保证行车安全。

（5）制动信号输入电控悬架系统控制单元。

电控悬架系统控制单元接收到制动信号时，控制弹簧刚度和减震器阻尼力，防止车辆在紧急制动时过分前倾。

（6）制动信号输入ABS 控制单元、安全气囊控制单元等。

控制相应系统正常工作。

2　速腾1.8 TSI车制动信号灯开关控制电路制动总泵及制动信号灯开关如图1所示，制动信号灯开关用螺栓固定在制动总泵铝合金壳体下方，为霍尔效应开关（也称为“霍尔传感器”）。

制动总泵活塞上安装有永久磁铁，踩下制动踏板时，永久磁铁移动到霍尔传感器的位置，霍尔元件即产生霍尔电压信号。

迈腾B7L 与B8L 车制动信号灯开关的安装位置及工作原理与速腾车相同。

2.1　线路特点速腾1.8 TSI 车制动信号灯开关电路如图2所示，制动信号灯开关上的连接器T4al 各端子功能如下。

CRH2型动车组常用制动控制电路分析作者：李飞来源：《价值工程》2014年第36期摘要：制动系统是动车组的一个重要组成部分，它的正常工作是安全行车的必备条件。

本文以2型动车组的常用制动为研究对象，对实施常用制动三种情况下的控制电路进行了详细的分析，阐述了制动电路中各控制继电器的得电情况，制动指令的产生和传输过程。

Abstract： The braking system is an important part of the EMU， and its normal working is a prerequisite for safe driving. In this paper， the common brake of 2-type EMU is considered as the study object， the circuit control under three cases with the implementation of service brake are analyzed in detail， and the energized situation of each control relay in brake circuit and the generation and transmission process of braking command are explained.关键词： CRH2;常用制动;控制电路Key words： CRH2;service brake;circuit control中图分类号：U266.2 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：1006-4311（2014）36-0082-021 ;概述动车组采用复合式制动系统，制动时实施电制动优先的原则。

变频器电路中的制动控制电路一、为嘛要米用制动电路？因惯性或某种原因，导致负载电机的转速大于变频器的输出转速时，此时电机由“电动”状态进入“动电”状态，使电动机暂时变成了发电机。

一些特殊机械，如矿用提升机、卷扬机、高速电梯等，风机等当电动机减速、制动或者下放负载重物时，因机械系统的位能和势能作用，会使电动机的实际转速有可能超过变频器的给定转速，电机转子绕组中的感生电流的相位超前于感生电压，并由互感作用，使定子绕组中出现感生电流——容性电流，而变频器逆变回路两端并联的二极管和直流回路的储能电容器，恰恰提供了这一容性电流的通路。

电动机因有了容性励磁电流，进而产生励磁磁动势，电动机自励发电，向供电电源回馈能量。

这是一个电动机将机械势能转变为电能回馈回电网的过程。

此再生能量由变频器的逆变电路所并联的二极管整流，馈入变频器的直流回路，使直流回路的电压由左右上升到六、七百伏，甚至更高。

尤其在大惯性负载需减速停车的过程中，更是频繁发生。

这种急剧上升的电压，有可能对变频器主电路的储能电容和逆变模块，造成较大的电压和电流冲击甚至损坏。

因而制动单元与制动电阻（又称刹车单元和刹车电阻）常成为变频器的必备件或首选辅助件。

在小功率变频器中，制动单元往往集成于功率模块内，制动电阻也安装于机体内。

但较大功率的变频器，直接从直流回路引出、端子，由用户则根据负载运行情况选配制动单元和制动电阻。

—例维修实例：一台东元变频器，因模块炸裂送修。

检查、相模块俱已损坏，驱动电路受强电冲击也有损坏元件。

将模块和驱动电路修复后，带电机试机，运行正常。

即交付用户安装使用了。

运行约一个月时间，用户又因模块炸裂。

检查又为两相模块损坏。

这下不敢大意了，询问用户又说不大清楚。

到用户生产现场，算是弄明白了损坏的原因。

原来变频器的负载为负机，因工艺要求，运行三分钟，又需在秒内停机。

采用自由停车方式，现场做了个试验，因风机为大惯性负荷，电机完全停住需接近分钟。

授课教师：
附件
一、单选题（请将正确选项前的字母填在题后的括号内）
1、反接制动时，旋转磁场反向转动，与电动机的转动方向（）。

A. 相反
B. 相同
C. 不变
D. 垂直
2、起重机电磁抱闸制动原理属于（）制动。

A. 电力
B. 机械
C. 能耗
D. 反接
3、三相异步电动机反接制动的优点是（）。

A.制动平稳
B.能耗较小
C.制动迅速
D.定位准确
二、判断题（正确的在其题干后的括号内打“√”，错误的打“×”）
1、反接制动由于制动时对电机产生的冲击比较大，因此应串入制动电阻，而且仅用于小功率异步电动机。

（）
2、反接制动具有制动准确度高、制动力强、制动迅速等优点。

（）
3、三相异步电动机的机械制动一般常采用电磁抱闸制动。

（）
答案
一、单选题
1. A
2. B
3.C
二、判断题
1.√
2. ×
3.√。

教学过程设计： 环节一：项目任务的下达项目任务一：能耗制动控制要求如下：（1） 按下启动按钮，电机全压启动运行。

（2） 按下停止按钮，电机接入直流电源，能耗制动，5秒后切断直流电源，能耗制动结束，自然停车。

环节二：项目引导1、引导学生分析能耗制动控制要求检查学生准备的能耗制动原理及直流电源结构原理：直流电源产生静止磁场如右图，转子旋转切割磁力线， 转子中产生感应电流，带电导体切割磁力线产生反方向的制动转矩。

直流电源：采用二极管桥式整流。

2、分解任务，分组讨论1）学生分小组讨论主电路的结构形式。

2）学生分小组讨论控制电路的形式。

3、整理出能耗制动控制关键及设计思路1）主电路分两个部分：一个是正常运行时三相电源的接入（交流接触器KM1的主触点）；另一个是切断三相电源后，经二极管桥式整流的直流电源接入（交流接触器KM2的主触点），直流电源中串接RP 用于调节制动电流大小。

2）控制电路主要解决制动时，三相电源与直流电源的切换（复合按钮控制）；制动电路工作一段时间后，电源的切断（时间继电器控制）；KM1与KM2的互锁。

环节三：项目实施1、每组选派代表绘制控制原理图。

参考电路如图1.2、讲解能耗制动控制的过程。

工作过程：合上电源开关Q ，按下启动按钮SB2，KM1线圈通电并自锁，电动机M 启动运行。

停车时，按下停止按钮SB1，KM1线圈失电；同时，KM2，KT 线圈同时通电并自锁，将 两相定子接入直流电源进行能耗制动，转速迅速下降，当接近零时，KT 延时时间到，其延时动断触点动作，使KM2，KT 先后断电，制动结束。

能耗制动的效果与通入直流电流的大小和电动机转速有关，在同样的转速下，电流越大，其制动时间越短。

一般取直流电流为电动机空载电流的3～4倍，过大电流会使定子过热。

3、小组之间自查和互查，指出设计优缺点T 制动4、教师针对设计过程中出现的问题指正并总结控制要点。

5、总结能耗制动的特点。

能耗制动具有制动准确、平稳、能量消耗小等优点，但制动转矩小，故适用于要求制动准确、平稳的设备，如磨床、组合机床的主轴制动。

电磁离合(制动)器控制电路电磁离合(制动)器线圈供电均为直流电源,其容量应大于相应规格离合(制动)器线圈消耗的功率(PH),并保证离合(制动)器线圈两端的工作电压为相应规格的额定电压UH。

当无法从电网获取电能时，可用蓄电池组作为离合（制动）器的供电电源。

<一> 基本控制电路1、离合（制动）器控制电路（图1）及离合制动器总成控制电路（图2）B-变压器Z-整流器K、K1、K2-转换开关、按钮或接触器触点DL-离合器线圈DZ-制动器线圈RO-电阻D-二极管电阻Ro与二极管Do是用来保护励磁线圈的，即在断电时感应过电压不致击穿线圈绝缘而设置的。

电阻Ro的取值一般为离合（制动）器线圈电阻值（R=UH 2/PH）的（4～10）倍，二极管Do为离合（制动）器线圈励磁电流（I=PH /UH）的（0.5～1）倍，反向电压在200V以上。

2、失电制动器基本控制电路（图3）Rf-分压电阻C-电容J.J1～J5-接触器触点D1～D5整流二极管RX-限流电阻B-变压器Do-二极管Ro-电阻电阻Ro值一般取制动器线圈电阻（R=UH2/PH）的（4～10）倍，二极管Do为制动器线圈励磁电流（I=PH/UH）的（0.5～1）倍，反向电压在300V以上。

如果制动器线圈额定电压不等于99V（或170V），可以采用变压器通过整流达到所需的电压值。

也可参照图1的控制方式。

<二> 特殊控制电路1、电磁离合（制动）器在使用时，要求接通时间短，就必须对电磁离合（制动）器励磁线圈采用快速励磁电路（图4），以提高电流的上升速度。

Rf-分压电阻C-电容J.J1～J5-接触器触点D1～D5整流二极管R X -限流电阻B-变压器Do-二极管Ro-电阻图4（a ）、（b ）、（c ）三种控制方式，在回路中均串入了电阻Rf ，减小了回路时间常数τ值。

从而缩短了离合（制动）器的接通时间。

电源电压U 一般取（2～4）倍的离合（制动）器额定电压UH 值或更高，视接通时间的要求来决定。