1电工学（第四版）教案
Ⅰ.复习提问
1、行程开关在自动往返控制电路中的作用是什么？
2、简述自动往返的正反转控制电路的工作过程。
Ⅱ.导入新课
三相异步电动机从切断电源到完全停转，由于惯性的作用，总要经过一段时间。
许多生产机械，如铣床、镗床和组合机床都要求迅速停车及准确定位，这就要求对
电动机进行强迫停车，即制动。
Ⅲ.讲授新课
§6-6 三相异步电动机的制动控制电路
制动目的：准确、迅速停车；工作安全。
机械制动：机械抱闸
制动分类
电气制动：反接制动、能耗制动、回馈制动等
机械制动：用电磁铁操纵机械机构进行制动（电磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。
电气制动：用电气的办法，使电动机产生一个与转子原转动方向相反的力矩进行制
动。
一、机械制动（电磁抱闸）
1、电磁抱闸的结构：制动电磁铁、闸瓦制动器
2、机械制动控制电路
1）断电制动控制电路：特点：断电时制动闸处于“抱住”状态。
适用场合：升降机械
SB2↓—→ KM+ —→ YA+ —→ 松闸 起动
SB1↓—→ KM- —→ YA- —→ 抱闸 制动
2）通电制动控制电路：
特点：断电时制动闸处于“松开”状态。
适用场合：加工机械
SB2↓—→ KM1+ ———→ 起动
SB1↓—→ KM1- KM2+ —→ YA+ —→ 抱闸 制动
SB1↑—→ KM2- — —→ YA- —→ 松闸 停止
二、电气制动
原理：制动时使电动机产生与转子原转向相反的制动转矩。
1、能耗制动
原理：制动时，切除定子绕组三相电源的同时接通直流电源，产生静止磁场，
使惯性转动的转子在静止磁场的作用下产生制动转矩。
特点：能耗小，需直流电源，设备费用高。
（制动准确度较高，制动转矩平滑，但制动力较弱，制动转矩与转速成比
例减小）适用场合：要求平稳制动，停车准确。（如铣床、龙门刨床及组合机床的主轴定
位等。）
说明：1）主电路中的R用于调节制动电流的大小。
2）能耗制动结束，应及时切除直流电源。
SB2↓——→ KM1+ 起动
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。JFZ0型触头动作速度不受定子柄偏转快慢的影响，触头改用微动开关。一般情况下，速度继电器的触头在转速达到120r/min以上时能动作，当转速低于100r/min左右时触头复位。
§7 三相异步电动机的制动
与直流电动机制动相同点:转矩、工作象限、能量转换
§7－1 回馈制动
一、 条件：0nnns,n.n000
二、 功率平衡关系：电动机发电运行
PcusPFesPemPcur=PfP1PMP0P2转差功率=Pem·s(4-82)输入有功功率电磁功率机械功率轴上输出功率P0＝Pfv+Ps=风摩损耗＋杂散损耗（含各谐波损耗）回馈Er=Es'··Is·Im·Ir'·＋－
0S
不计电动机本身损耗P0时，轴上输出的机械功率
0Rss1I3PP'r2'rM2＝＝ (4-80)
电磁功率0sRI3P'r2'rem （4－78）
制动时电机轴上机械能被转化为电能由转子侧传送到定子
侧。
Er=Es'··Ir'·Is·Im·Us·jIrXr·''Ir·'Rr/s'-Es·IsRs·jIsXs·Φ rm·φ φs>90o>90o0s0r'r'r'r'r'r2'r2'r'rr9090XIjsRIE,0X)s/R(s/Rcos•••
0cosIU3Psss1
由转子侧送定子侧的功率最终回送电网。
三、 机械特性
]XXsRR[f2SRpU3T2'rs2'rs'r2sem (4-93),S<0
nTs01回馈制动电动n0S<0
四、 回馈制动的产生
·变极或变频调速时
nTs01回馈制动电动n0TLf1或P＝1f2或P＝20S<0
·下放位能负载
nTs01回馈制动反向电动n0TLTLTMTLTMS<0
§7－2反接制动
转子实际旋转方向与定子磁场旋转方向相反：n与n0方向相反。
转差率1nnns00。
0Rss1I3PP'r2'rM2＝＝
0sRI3P'r2'rem
电动机输入功率为'r2'rem2RI3PP－:
反接制动时，电动机即从轴上输入机械功率，
也从电网输入电功率，并全部消耗在转子绕组电阻中。
三相异步电动机的控制电路第 1 页 共 8 页 1 三相异步电动机的控制电路
一、复习思路及要求
1. 题型：选择题、技能题、简答题。
2. 必须熟练分析各种控制电路的工作原理，只有熟悉了工作原理才能正确绘制控制电路；补画控制电路；识别电路图中的错误；对故障进行正确分析处理；设计一些简单的控制电路；并且对PLC中简单的程序设计也有帮助。
3. 该部分内容是非常重要的，要熟悉电路形式及控制形式：自锁、联锁的作用及连接方式；点动、连续运转；具有过载保护的连续运转控制电路是基础。
4. 需要掌握的控制电路有：⑴点动单向运转控制电路；⑵连续单向运转控制电路；⑶点动与连续混合控制电路；⑷接触器联锁双向运转控制电路；⑸按钮联锁双向运转控制电路；⑹接触器按钮双重联锁双向运转控制电路；（7）降压起动控制电路。
二、 控制电路的分析
1. 单向点动转控制电路
2. 单向连续运转控制电路
3. 连续与点动混合控制电路（一）
4. 连续与点动混合控制电路（二）
5. 连续与点动混合控制电路（三）
三相异步电动机的控制电路第 2 页 共 8 页 2 该电路中使用了中间继电器。其电器符号是KA。作用是：当其他继电器的触点数量不够时，可借助中间继电器来扩展触头数和触点容量，起到信号中继作用。
注：通过以上控制电路明确自锁的作用及其连接方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
6. 多地控制电路
该控制电路能实现电动机的两地控制。起动按钮并联，停止按钮串联。（图中如果SB1、SB2控制A地，则SB3、SB4控制B地。）
7. 接触器联锁双向控制电路
该电路采用了接触器联锁优点是工作安全可靠。但电动机由正转变为反转时，必须先按下停止按钮，才能按反转按钮，否则由于接触器联锁作用，不能实现反转。 8. 按钮联锁双向控制电路
该线路的优点是操作方便，由正转变为反转时不必按下停止按钮，但容易产生电源两相短路故障。
