电气控制基本电路-电机制动控制电路

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1、 本次课程主要内容本次课程主要内容：异步电动机的制动控制电路异步电动机的制动控制电路异步电动机的调速控制电路异步电动机的调速控制电路直流电动机的控制电路直流电动机的控制电路2.2.4 异步电动机的制动控制电路异步电动机的制动控制电路交流异步电动机的制动方法有机械制动机械制动和电气制动电气制动两种。机械制动机械制动是利用机械装置使电动机迅速停转。常用的机械制动装置有电磁抱闸制动电磁抱闸制动、电液闸电液闸 制动制动、带式制动和盘式制动带式制动和盘式制动等。电气制动电气制动是在电动机上产生一个与原转子转动方向相反的制动转距，迫使电动机迅速停转。 电气制动方法有反接制动反接制动、能耗制动能耗制动、阻容

2、制动阻容制动、发电制动发电制动等。1、机械制动机械制动机械制动的特点：停车准确，不受中途断电或电气故障的影响而造成事故。机械制动的制动力矩在一定范围内 可以克服任何外加力矩，例如当提升重物时，由于抱闸的作用力，可以使重物停留在需要的 高度，这是电气制动所不能达到的。但是制动时间越短，冲击振动越大。机械制动需要在电动机的轴伸端安装机械制动装置，这 柯对某些空间位置比较紧凑的生产机械来说就有些困难的。机械制动一般应用在起重卷扬等 设备上。电磁抱闸制动控制电路图2- 26 电磁抱闸制动控制电路UVWL1 L2 L3KMFUQSFRMYBKMSB1SB2KMUVWL1 L2 L3KM1FUQSFRMY

3、BSB1SB2 KM1KM1KM2KM2KM1(a)电磁制动器断电制动控制(b)电磁制动器通电制动控制2、反接制动反接制动反接制动是在电动 机停止时向定子绕 组中通入反向序的 电压，给转子一个 反向转矩，使电动 机产生一个向反方 向旋转的力，使电 动机转速迅速下降 到零，当转速下降 至接近零时及时将 电源切除，以防电 动机反向起动。UVWL1 L2 L3KM1KM2FUQSFRMKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(a)主电路(b)控制电路之一R(C)控制电路之二nKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2nSVSVSV （1 1）单向反接制动控制电路图2- 27 单向反接

4、制动控制电路（2） 可逆反接制动控制电路UVWML1 L2 L3KM1KM2QSFUFRKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2(a)主电路nnSVKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2nnKM1KM2(b)控制电路之一(C)控制电路之二正转正转正转反转反转反转SV-正SV-正SV-反SV-反图2- 28 电动机可逆反接制动控制电路缺点 主电路没有限流 电阻，反接制动 电流大，一般用 于小功率电动机 的控制。具 有 反 接 制 动 电 阻 的 正 反 向 反 接制 动 控 制 电 路图2- 29 具有反接制动电阻的正反向反接制动控制电路UVWML1 L2L

5、3KM1KM2QSFUFRKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2(a)主电路nnSVKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2nnKM1KM2(b)控制电路之一(C)控制电路之二KM3RKM3KM3正转正转正转 反转反转反转SV-正SV-正SV-反SV-反制动制动3、能耗制动控制电路能耗制动是在电动机脱离三相交流电源之后在定子绕组上加 一个直流电压，即通入的直流电流在定子绕组中产生一个静止 磁场，由于转子的惯性而旋转切割磁力线，利用转子感应电流 与静止磁场的作用以达到制动的目的。根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制，也可 以根据能耗制动速度原则，

6、用速度继电器进行控制。(1)单向能耗制动控制电路UVWML1 L2 L3KM1QSFUFRTCKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(c)时间原则能耗制动控制电路KT KTKM2KM2KM2UUVWML1 L2 L3KM1QSFUFRNRVKM2(b)无变压器单管能耗制动控制主电路(a)能耗制动控制主电路图2-30 单向能耗制动控制电路（2）可逆能耗制动控制电路UVWML1 L2 L3KM1QSFUFRSVTCKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(b)时间原则可逆能耗制动控制电路KT KT KM2KM2KM2KM3KM2 KM3SB3KM3KM3KM3KM1UKM

7、2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2KM2 KM3SB3KM3KM3KM3KM1nSV-正SV-反n(C)速度原则可逆能耗制动控制电路(a)主电路图2- 31 可逆能耗制动控制电路2.2.5 异步电动机的调速控制电路对于异步电动机，根据转速公式为n60(1s)f1/p，可知调速的方法有：改变转差率s串级调速；改变电源频率f1变频调速；改变极对数p变极调速。1、改变极对数调速控制电路改变极对数主要是通过改变电动机绕组的接线方式来实现的。接线方式的改变， 可以用手动控制也可以采用时间继电器按照时间原则来控制的。变极电动机一般有双速、三速和四速之分。双速电动机定子可装一套绕组，也可装两套

8、绕组。三速和四速电动机定子一般装两套绕组。1改变极对数调速控制电路改变极对数调速控制电路U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2(a)Y-YY接线(b)-YY接线U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2(1)双速变极调速电动机控制电路图2-32 (a)为星形(四极、低速)与双星形(二极、高速)联结法，它属于恒转矩调速； 图2-32 (b)为三角形(四极、低速)与双星形(二极、高速)联结法，它属于恒功率调速。 每相绕组分两组，当改接线后使其中一组的电流方向改变，就可达到改变极对数的目 的，从而改变转速。图2-32 双速电动机三相绕组

9、连接图用按钮和接触器控制双速电动机的控制电路图2- 33 用按钮和接触器控制双速电动机的控制电路KM1KM2KM2KM1KM3KTKTSB1SB2KTKAKTKM3KM1KM3KTKTKTKTKM2SAKM2KM1高速低速SB3KAKAKA低速低速高速高速高速U1 V1W1L1L2L3KM1KM2KM3FUQSMU2V2W2低速高速高速低速高速高速KM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3SB2SB3FRKM2KM3低速高速高速(a)主电路(b)控制电路之一(c)控制电路之二(d)控制电路之三(2) 三速变极调速电动机控制电路(b)控制电路之一SB2KM1SB3KM3SB1KM2KM3K

10、M1KM2SB4 KM2KM3KM3KM1KM2KM1低速高速高速中速KM4L1L2L3KM1KM2KM3W0FUQSV1V2 V3U1U2 U3 W1W2 W3KM4(a)主电路M低速高速高速中速KT2KT2KT2KM1 KM2KT1KT1SB1SB2KT1KM2KT1KT2KM1KM2KM3KM4KM3KM3 KM4低速高速中速(C)控制电路之二0 1 2 3SA0 1 2 3SA0 1 2 3SA图2- 34 三速电动机变极调速控制电路2. 改变转差率调速控制电路对于绕线式异步电动机可采用转子回路串电阻的方法来实现改变转差率调速。电动机的转差率S随着转子回路电阻的变化而变化，使电动机工作

11、 在不同的人为特性上，以获得不同转速，从而实现调速的目的。绕线式异步电动机转子回路串电阻调速控制有两种方式：一种是用凸轮控制器直接控制电动机的主电路，由于控制器的触点容量 和数量有限，所以只用于小容量的电动机。另一种是采用主令控制器和磁力控制屏配合进行控制，适用于大容量的 电动机调速要求比较高，起动和工作比较繁重的场合。下面介绍用凸轮控制器进行起动调速控制的电路。凸轮控制器结构简单、工作可靠、维护方便、与控制箱(屏)相比外型尺寸 小，广泛用于控制中、小型起重机运行机构和小型起重机起升机构的电动机。绕 线 式 异 步 电 动 机转 子 串 电 阻 的 调 速控 制 电 路UVWML1 L2 L3

12、QSFU10 1 2 3 4 50 1 2 3 4 5012345123451234512345正转正转正转反转反转反转 停停停R1R2R3R4R5YBSASASAKMKMKMKMFA1FA2FA1FA2SQ1SQ2SQ3SB1SB2FU2II123456789101112图2- 35 绕线式异步电动机转子串电阻的调 速控制电路直流电动机可按励磁方式来分类可分：它励、并励、串励及复励电动机。在机床等设备中，以它励和并励直流电动机应用较多，在牵引设备中，如机车等则以串励直流电动机应用较多。直流电动机的直流电源通常由交流电整流获得，分为可控与不可控直流 电源两种。可控电源通常为直流发电机组或者晶闸

13、管可控整流装置提供。不可控直流电源一般由交流电源经整流变压器及整流器提供。下面先介绍工厂常用的直流电动机的起动、正反转、调速及制动的特 点，然后再介绍一些基本电路。2.3 直流电动机的控制电路1、它励直流电动机的起动控制 电动机最常用的起动方法有电枢串电阻起动和减压起动两种。 2、直流电动机的正反转控制 改变直流电动机的转向有两个方法，一是电动机的励磁绕组端 电压的极性不变，改变电枢绕组端电压的极性；二是电枢绕组 两端电压极性不变，而改变励磁绕组两端电压的极性。 3、直流电动机的调速控制 直流电动机转速调节主要有以下四种方法： (1)改变电枢回路电阻值调速 (2)改变励磁电流调速 (3)改变电

14、枢电压调速 (4)混合调速 4、制动控制 直流电动机的电气制动方法有： (1)能耗制动 (2)反接制动 (3)再生发电制动2.3.1 直流电动机的基本控制特点直流电动机的基本控制特点KT1KT20123QF1QF2QF1QF2MM VRR1R2IIKAKAKAKM1KM2KM3KT1KT2KM1KM2KM3FA1FA2FA1FA2SAKM1KM11234图2- 36 电枢串电阻起动与调速控制电路2.3.2 直流电动机的控制电路直流电动机的控制电路QF2QF2MR1R2KM6KT2KM4KM5FA2KM1IKM1R3KVKVKM2KM2KM2KM3KM3KM3KT1KT20123QF1MVRIK

15、AKAKAKM2KM3KT1FA1FA2SAQF1FA11 2 3KM3KM4KM2KM6KM5KM2KM1KM2制动正转反转KV起动KM3KM3正转反转停12345KM6KM6制动电阻图2- 37 电枢串电阻起动调速、能耗制动正反转控制电路2.带有能耗制动的正反转控制电路QFMKM2KM2KM1KM1R1R2KM4KM5QFMRI FAVKM3KV1KV2KM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3KM2KM3正转反转KM1KM2KM1KM2KT1KT2 KT1KT2KM3FAKM3KM4KM5KV1KV2KV1KV2V1V2图2- 38 直流电动机可逆起动反接制动的控制电路3. 直流电动机可逆起动反接制动的控制电路