三相异步电动机的制动控制线路

第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片第四章三相异步电动机的制动控制线路第一节机械制动第二节电力制动2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电动机自由停车的时间较长，随惯性大小而不同，而某些生产机械要求迅速、准确地停车，如镗床、车床的主电动机需快速停车；起重机为使重物停位准确及现场安全要求，也必须采用快速、可靠的制动方式制动：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：机械制动和电力制动。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1.1电磁抱闸制动器制动当电动机的定子绕组断电后，利用机械装置使电动机迅速停转的方法叫机械制动。机械制动常用的方法有：电磁抱闸制动器制动和电磁离合器制动。电磁铁是利用电磁吸力来操纵牵引机械装置，以完成预期的动作，或用于钢铁零件的吸持固定、铁磁物体的起重搬运等，因此它是将电能转化为机械能的一种低压电器。电磁铁主要由铁心、衔铁、线圈和工作机构四部分组成。第一节机械制动1.电磁铁2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片按线圈中通过电流的种类，电磁铁可分为交流电器铁和直流电磁铁。线圈中通过交流电的电磁铁称为交流电磁铁。为减小涡流与磁滞损耗，交流电磁铁的铁心和衔铁用硅钢片叠压铆成，并在铁心端部装有短路环。交流电磁铁的种类很多，按电流相数分为单相、二相和三相；按线圈额定电压可分为220V和380V；按功能可分为牵引电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁。制动电磁铁按衔铁行程分为长行程（大于10mm）和短行程（小于5mm）两种。交流短行程制动电磁铁为转动式，制动力矩较小，多为单相或两相结构。（1）交流电磁铁2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片型号及含义：Magnetic例：MZD1-100MZD1-2002020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电磁铁和制动器的型号例：TJ2-100TJ2-200/1002020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1－线圈2－衔铁3－铁心4－弹簧5－闸轮6－杠杆7－闸瓦8－轴电磁抱闸制动器结构示意图2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电磁抱闸制动器工作原理示意图1－弹簧2－衔铁3－线圈4－铁心5－闸轮6－闸瓦7－杠杆电源2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片MZD1系列交流单相制动电磁铁TJ2系列闸瓦制动器2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等部分。闸轮装在被制动轴上，当线圈通电后，U形衔铁绕轴转动吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆带动闸瓦向外移动，使闸瓦离开闸轮，闸轮和被制动轴可以自由转动。而当线圈断电后，衔铁会释放，在弹簧作用下，制动杠杆带动闸瓦向里运动，使闸瓦紧紧抱住闸轮完成制动。线圈中通以直流电的电磁铁称为直流电磁铁。直流长行程制动电磁铁主要用于闸瓦制动器，其工作原理与交流制动电磁铁相同。MZZ2—H型电磁铁的结构如下页图4‐2所示。（2）直流电磁铁2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片图4‐2直流长行程制动电磁铁的结构1—黄铜垫圈2—线圈3—外壳4—导向管5—衔铁6—法兰7—油封8—接线板9—盖10—箱体11—管形电阻12—缓冲弹簧13—钢盖2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片型号及含义：1）根据机械负荷的要求选择电磁铁的种类和结构形成。2）根据控制系统电压选择电磁铁线圈电压。3）电磁铁的功率应不小于制动或牵引功率。对于制动电磁铁，当制动器的型号确定后，应根据规定正确选配电磁铁。（3）电磁铁的选用2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1）安装前应清除灰尘和污垢，并检查衔铁有无机械卡阻。2）电磁铁要牢固地固定在底座上，并在紧固螺钉下放弹簧垫圈锁紧。制动电磁铁要调整好制动电磁铁与制动器之间的连接关系，保证制动器获得所需的制动力矩和力。3）电磁铁应按接线图接线，并接通电源，操作数次，检查衔铁动作是否正常以及有无噪声。4）定期检查衔铁行程的大小，该行程在运行过程中由于制动面的磨损而增大。当衔铁行程达到正常值时，即进行调整，以恢复制动面和转盘间的最小空隙。不让行程增加到正常值以上，因为这样可能引起吸力的显著下降。5）检查连接螺钉的旋紧程度，注意可动部分的机械磨损。（4）电磁铁的安装与使用2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片2.电磁抱闸制动器断电制动控制线路电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型两种。断电制动型的工作原理：当制动电磁铁的线圈得电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当线圈失电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动。通电制动型的工作原理：当线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当线圈失电时，闸瓦与闸轮分开，无制动作用。电磁抱闸制动器断电制动控制的电路如图4‐3所示。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片图4‐3电磁抱闸制动器断电制动控制的电路图1—线圈2—衔铁3—弹簧4—闸轮5—闸瓦6—杠杆2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片线路工作原理如下：先合上电源开关QS。启动运转：按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M接通电源，同时电磁抱闸制动器YB线圈得电，衔铁与铁心吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，电动机正常运转。制动停转：按下停止按钮SB2，接触器KM的线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，同时电磁抱闸制动器线圈YB也失电，衔铁与铁心分开，在弹簧拉力的作用下闸瓦紧紧抱住闸轮，使电动机迅速制动而停转。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片（三）电磁抱闸制动器通电制动控制线路电磁抱闸制动器通电制动控制的电路如下页图4‐4所示。线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。启动运转：按下启动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M启动运转。由于接触器KM1联锁触头分断，使接触器KM2不能得电动作，所以电磁抱闸制动器的线圈无电，衔铁与铁心分开，在弹簧拉力的作用下，闸瓦与闸轮分开，电动机不受制动正常运转。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片制动停转：按下复合按钮SB2，其常闭触头先分断，使接触器KM1线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，KM1联锁触头恢复闭合，待SB2常开触头闭合后，接触器KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电磁抱闸制动器YB线圈得电，铁心吸合衔铁，衔铁克服弹簧拉力，带动杠杆向下移动，使闸瓦紧抱闸轮，电动机被迅速制动而停转。KM2联锁触头分断对KM1联锁。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电磁抱闸制动器通电制动控制的电路图1—弹簧2—衔铁3—线圈4—铁心5—闸轮6—闸瓦7—杠杆2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1.2电磁离合器制动电磁离合器制动的原理和电磁抱闸制动器的制动原理类似。断电制动型电磁离合器的结构示意图如右图4‐5所示。其结构及制动原理简述如下：图4‐5断电制动型电磁离合器的结构示意图1—动铁心2—激励线圈3—静铁心4—静摩擦片5—动摩擦片6—键7—绳轮轴8—法兰9—制动弹簧2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电磁离合器主要由制动电磁铁（包括动铁心1、静铁心3和激磁线圈2、静摩擦片4、动摩擦片5以及制动弹簧9等组成。电磁铁的静铁心3靠导向轴（图中未画出）连接在电动葫芦本体上，动铁心1与静摩擦片4固定在一起，并只能作轴向移动而不能绕轴转动。动摩擦片5通过连接法兰8与绳轮轴7（与电动机共轴）由键6固定在一起，可随电动机一起转动。(1)结构2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片电动机静止时，激磁线圈2无电，制动弹簧9将静摩擦片4紧紧地压在动摩擦片5上，此时电动机通过绳轮轴7被制动。当电动机通电运转时，激磁线圈2也同时得电，电磁铁的动铁心1被静铁心3吸合，使静摩擦片4与动摩擦片5分开，于是动摩擦片5连同绳轮轴7在电动机的带动下正常启动运转。当电动机切断电源时，激磁线圈2也同时失电，制动弹簧9立即将静摩擦片4连同铁心1推向转动着的动摩擦片5，强大的弹簧张力迫使动、静摩擦片之间产生足够大的摩擦力，使电动机断电后立即受制动停转。电磁离合器的制动控制线路与图4‐3所示线路基本相同。读者可自行画出并进行分析。(2)制动原理2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片使电动机在切断电源停转的过程中，产生一个和电动机实际旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩），迫使电动机迅速制动停转的方法叫电力制动。电力制动常用的方法：反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等第二节电力制动2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片2.1反接制动依靠改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法叫反接制动。其制动原理如下页图4‐6所示。注意：当电动机转速接近零值时，应立即切断电动机电源，否则电动机将反转。图4‐6反接制动原理图2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1.速度继电器(又称反接制动继电器)速度继电器是反应转速和转向的继电器，其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，故称为反接制动继电器。外形如下页图4‐7所示。a)JY1b)JFZ0图4‐7速度继电器外形2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片（1）速度继电器的型号及含义：2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片(2)速度继电器的结构及工作原理JYl系列速度继电器的结构如图4‐8所示。图4‐8JY1速度继电器结构原理图及符号1‐转子2‐电动机轴3‐定子4‐绕组5‐定子柄6、7‐静触点8、9‐簧片（动触点）它主要由定子、转子和触点三部分组成。通常速度继电器的触点，在转速达120r／min时能动作，低于100r／min左右时能复位。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片1－转轴2－转子3－定子4－绕组5－摆锤6、9－簧片7、8－静触点123456798速度继电器的原理示意图2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片速度继电器的原理示意图2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片速度继电器工作原理速度继电器主要用于三相异步电动机反接制动的控制电路中，它的任务是当三相电源的相序改变以后，产生与实际转子转动方向相反的旋转磁场，从而产生制动力矩。因此，使电动机在制动状态下迅速降低速度。在电机转速接近零时立即发出信号，切断电源使之停车（否则电动机开始反方向起动）。它的转子是一个永久磁铁，与电动机或机械轴连接，随着电动机旋转而旋转。转子与鼠笼转子相似，内有短路条，它也能围绕着转轴转动。当转子随电动机转动时，它的磁场与定子短路条相切割，产生感应电势及感应电流，这与电动机的工作原理相同，故定子随着转子转动而转动起来。定子转动时带动杠杆，杠杆推动触点，使之闭合与分断。当电动机旋转方向改变时，继电器的转子与定子的转向也改变，这时定子就可以触动另外一组触点，使之分断与闭合。当电动机停止时，继电器的触点即恢复原来的静止状态。2020年5月13日星期三第四章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片由于速度继电器工作时是与电动机同轴的，不论电动机正转或反转，电器的两个常开触点，就有一个闭合，准备实行电动机的制动。一旦开始制动时，由控制系统的联锁触点和速度继电器的备用的闭合触点，形成一个电动机相序反接