三相异步电动机的制动控制
- 格式:docx
- 大小:19.40 KB
- 文档页数:6
三相异步电动机的制动控制电路沟通异步电动机定子绕组脱离电源后,由于系统惯性作用,转子需经一段时间才能停止转动,这往往不满意某些机械的工艺要求,也影响生产效率的提高,并造成运动部件停位不准,工作担心全,因此应对拖动电动机实行有效的制动措施。
三相异步电动机的制动方法:机械制动和电气制动。
其中电气制动方法又包括反接制动、能耗制动、发电制动等。
1、反接制动掌握电路:反接制动是利用转变电动机电源相序,使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反,因而产生制动力矩的一种制动方法。
应留意的是,当电动机转速接近零时,必需马上断开电源,否则电动机会反向旋转。
另外,由于反接制动电流较大,制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。
反接制动电阻的接法有两种:对称电阻接法和不对称电阻接法,如下图所示。
一般制动电阻采纳对称接法,即三相分别串接相同的制动电阻。
图1 三相异步电动机反接制动电阻接法图2 电动机单向反接制动掌握线路2、能耗制动掌握电路能耗制动掌握电路:三相异步电动机能耗制动时,切断定子绕组的沟通电源后,在定于绕组任意两相通入直流电流形成一固定磁场,与旋转着的转子中的感应电流相互作用产生制动力矩。
制动结束必需准时切除直流电源。
图3 能耗制动掌握电路掌握电路(a):手动掌握:停车时按下SB1按钮,制动结束时放开。
电路简洁,操作不便。
掌握电路(b):依据电动机带负载制动过程时间长短设定时间继电器KT的定时值,实现制动过程的自动掌握。
能耗制动掌握电路特点:制动作用强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关,在同样的转速下电流越大制动作用越强,电流肯定时转速越高制动力矩越大。
一般取直流电流为电动机空载电流的3~4倍,过大会使定子过热。
可调整整流器输出端的可变电阻RP,得到合适的制动电流。
三相异步交流电动机制动的常用方法
三相异步交流电动机的制动是指将电动机的转速减缓或停止,常用的方法有以下几种:
1. 直接制动法:即将电动机的电源直接切断,电动机的转子惯性使其继续转动,由于没有电源给它提供能量,电动机会逐渐减速直至停止。
2. 反接制动法:将电动机的两条相线交换接线,使电动机变成发电机,将其与外部电阻负载相连,电动机继续转动,通过外部电阻的消耗,将电动机的能量转化为热能散失,从而达到制动的目的。
3. 动态制动法:在电动机运行时,通过改变电动机的电源参数,如改变电源电压、频率等,使电动机的电磁能转化为机械能,使其减速或停止运转。
4. 电磁制动法:在电动机转速较高时,通过向电动机的绕组通电,产生电磁力,使电动机的转子减速或停止,这种方法适用于制动力较大的场合,如起重机、卷扬机等。
5. 转矩控制制动法:通过控制电动机的电源,使电机产生逆转矩,对电动机进行制动,这种方法适用于制动精度要求较高的场合,如卷板机、拉拔机等。
- 1 -。
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。
三相异步电动机的制动控制-反接制动反接制动是通过改变电动机定子绕组三相电源的相序,产生一个与转子惯性转动方向相反的旋转磁场,因而产生制动转矩。
反接制动时,转子与定子旋转磁场的相对转速接近电动机同步转速的两倍,所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全压直接启动时的两倍,因此反接制动转矩大,制动迅速。
为了减小冲击电流,通常在电动机定子绕组中串接制动电阻。
另外,当电动机转速接近零时,要及时切断反相序电源,以防电动机反方向启动,通常用速度继电器来检测电动机转速并控制电动机反相序电源的断开。
1.单向运行反接制动下图所示为单向运行反接制动控制线路,接触器 KM 控制接触器单向运行,接触器KM2为反接制动,KS为速度继电器,R为反接制动电阻。
工作过程:接通开关QS,按下启动按钮SB2,接触器KM1通电,电动机M启动运行,速度继电器KS常开触头闭合,为制动作准备。
制动时按下停止按钮SB1,KM1断电,KM2通电(KS常开触头未打开),KM2主触头闭合,定子绕组串入限流电阻R进行反接制动,当M的转速接近0时,KS常开触头断开,KM2断电,电动机制动结束。
2.可逆运行反接制动控制线路下图所示为可逆运行反接制动控制线路,KM1为正转接触器,KM2为反转接触器, KM3为短接电阻接触器,KA1、KA2、KA3为中间继电器,KS1为正转常开触头,KS2为反转常开触头,R为启动与制动电阻。
电动机正向启动和停车反接制动过程如下。
(1)正向启动时,接通开关QS,按下启动按钮SB2,KM1通电自锁,定子串入电阻R正向启动,当正向转速大于120r/min时,KS1闭合,因KM1的常开辅助触点已闭合,所以KM3通电将R短接,从而使电动机在全压下运转。
(2)停止运行时,按下停止按钮 SB1,接触器 KM1、KM3 相继失电,定子切断正序电源并串入电阻R,SB1的常开触头后闭合,KA3通电,常闭触点又再次切断KM3电路。
由于惯性,KS1仍闭合,且KA3(18-10)已闭合,使KA1通电,触点KA1(3-12)闭合,KM2通电,电动机定子串入R进行反接制动;KA1的另一触点(3-19)闭合,使KA3仍通电,确保KM3始终处于断电状态,R始终串入M的定子绕组。
三相异步电动机制动的工作方法
1. 能耗制动,哇塞,这就好像是让电动机来了个急刹车!就好比你正在跑步,突然让你一下子停住。
比如说在起重机上,当重物快到指定位置时,就可以用能耗制动让它稳稳停下来。
2. 反接制动呀,嘿,就如同来个猛地掉头!像是开车时突然快速反转方向。
比如一些铣床在工作结束时就可能用到反接制动来迅速停止。
3. 回馈制动,哎呀呀,这简直是电动机在给我们送能量呢!就好像是你给别人分享你多余的东西。
像电动汽车在下坡时不就能用这个方法回收能量嘛。
4. 机械制动,瞧,这就是直接用机械的力量让电动机刹住车!好比一个大力士硬生生拉住你。
像卷扬机不就是经常用这种方式来制动。
5. 电气制动,这可神奇了,完全是用电的魔力来实现制动呀!如同用魔法让电动机停下来。
那种需要精确控制停止的设备就常用电气制动呢。
6. 电磁抱闸制动,哇哦,就像是给电动机上了一把牢固的锁!仿佛给大门上了一道坚固的锁。
比如一些提升机就要靠这个来保证安全停止。
7. 再生制动,嘿,这是电动机把能量变变变出来了哦!像变魔术一样呢。
像轨道交通中就经常有这种神奇制动效果。
8. 动态制动,这可是很厉害的一招,能迅速把电动机的速度降下来!如同给奔跑的马儿猛拉缰绳。
在一些高速运转的设备里就很需要它啦。
总之,三相异步电动机制动的工作方法各有各的厉害之处呀,它们就像是电动机的守护天使,保障着各种设备的安全和高效运行!。
三相异步电动机制动方法
三相异步电动机的制动方法主要包括以下几种:
1.直接制动法:在电机的转子上加装电阻,使电机的电动势和电源电
势之差减小,从而强制电机停转。
适用于小功率电机的制动。
2.反接电源制动法:将电机的三相综合线缆任意两根交换后再接入电源,此时电机会以大于额定转矩的负载停转。
适用于较大功率电机的制动。
3.短路制动法:电机转子上装有短路环,当电机运行时,把短路环接地,使转子形成闭合回路,从而制动电机。
4.动态制动法:在电机的转速较高时,突然断电,电机中的惯性力使
转子继续旋转而在负载的作用下逐渐停转。
5.逆变器制动法:通过逆变器控制电机电源电压和频率的变化,使电
机制动。
6.机械制动法:通过机械装置(例如制动盘、制动轮等)制动电机。
以上是常见的三相异步电动机制动方法,在实际应用中需要根据具体
情况选用合适的方法。
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。
3.反接制动的控制线路
单向启动反接制动控制线路
当电动机正常运转需制动时,将三相电源相序切换,然后在电动机转速接近零时将电源及时切掉。
控制电路是采用速度继电器来判断电动机的零速点并及时切断三相电源的。
速度继电器KS的转子与电动机的轴相连,当电动机正常运转时,速度继电器的常开触头闭合,当电动机停车转速接近零时,KS的常开触头断开,切断接触器的线圈电路。
反接制动控制线路工作原理分析:
(1)单向启动:
(2)反接制动:
(a)单向启动
(b)反接制动原理示意图1
(c)反接制动原理示意图2
单向启动反接制动控制线路原理示意图
(a)单向启动(b)反接制动原理示意图1(c)反接制动原理示意图2
二、能耗制动
当电动机切断交流电源后,立即在定子绕组的任意二相中通入直流电,迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。
1.能耗制动的方法
先断开电源开关,切断电动机的交流电源,这时转子仍沿原方向惯性运转;随后向电动机两相定子绕组通入直流电,使定子中产生一个恒定的静止磁场,这样作惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电流,又因受到静止磁场的作用,产生电磁转矩,正好与电动机的转向相反,使电动机受制动迅速停转。
由于这种制动方法是在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的,所以称为能耗制动。
能耗制动的优点是制动准确、平稳,且能量消耗较小。
缺点是需附加直流电源装置,设备费用较高,制动力较弱,在低速时制动力矩小。
所以,能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合。
2.能耗制动控制线路
对于10KW以上容量较大的电动机,多采用有变压器全波整流能耗制动控制线路。
如图2-74所示为有变压器全波整流单向启动能耗制动控制线路,该线路利用时间继电器来进行自动控制。
其中直流电源由单相桥式整流器VC供给,TC是整流变压器,电阻R是用来调节直流电流的,从而调节制动强度。
单向启动能耗制动控制线路
线路工作原理分析如下:
(1)单向启动运转:
(2)能耗制动停转:
三、回馈制动(又称发电制动、再生制动)
这种制动方法主要用在起重机械和多速异步电动机上。
当起重机在高处开始下放重物时,电动机转速n小于同步转速n1,这时电动机处于电动运行状态,但由于重力的作用,在重物的下放过程中,会使电动机的转速n大于同步转速n1,这时电动机处于发电运行状态,转子相对于旋转磁场切割磁力线的运动方向会发生改变,其转子电流和电磁转矩的方向都与电动运行时相反,电磁力矩变为制动力矩,从而限制了重物的下降速度,不致于重物下降得过快,保证了设
备和人身安全。
对多速电动机变速时,如使电动机由二级变为四级时,定子旋转磁场的同步转速n1由3000转/分变为1500转/分,而转子由于惯性仍以原来的转速n(接近3000转/分)旋转,此时n>n1,电动机产生发电制动作用。
发电制动是一种比较经济的制动方法。
制动时不需改变线路即可从电动运行状态自动地转入发电制动状态,把机械能转换成电能再回馈到电网,节能效果显著。
缺点是应用范围较窄,仅当电动机转速大于同步转速时才能实现发电制动。