一、三相異步電動機能耗制動控制電路
能耗制動是指電動機脫離交流電源后,立即在定子繞組的任意兩相中加入一直流電源,
在電動機轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一制動轉(zhuǎn)矩,使電動機快速停下來。由于能耗制動采用直流電源,故也稱為直流制動。按控制方式有時間原則與速度原則。
1.按速度原則控制的電動機單向運行能耗制動控制電路
電路如圖6-34所示,由KM2的一對主觸點接通交流電源,經(jīng)整流后,由KM2的另兩對
主觸點通過限流電阻向電動機的兩相定子繞組提供直流。
電路工作過程如下:假設(shè)速度繼電器的動作值調(diào)整為120r/min,釋放值為100 r/min。合上開關(guān)QS,按下起動按鈕SB2→KM1通電自鎖,電動機起動→當轉(zhuǎn)速上升至120 r/min,KV動合觸點閉合,為KM2通電作準備。電動機正常運行時,KV動合觸點一直保持閉合狀態(tài)→ 當需停車時,按下停車按鈕SB1→SB1動斷觸點首先斷開,使KM1斷電接觸自鎖,主回路中,電動機脫離三相交流電源→SB1動合觸點后閉合,使KM2線圈通電自鎖。KM2主觸點閉合,交流電源經(jīng)整流后經(jīng)限流電阻向電動機提供直流電源,在電動機轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一制動轉(zhuǎn)矩,使電動機轉(zhuǎn)速迅速下降→當轉(zhuǎn)速下降至100 r/min,KV動合觸點斷開,KM2斷電釋放,切斷直流電源,制動結(jié)束。電動機最后階段自由停車。

圖6-34 按速度原則控制的電動機能耗制動控制電路
對于功率較大的電動機應采用三相整流電路,而對于10KW以下的電機,在制動要求不高的場合,為減少設(shè)備,降低成本,減少體積,可采用無變壓器的單管直流制動。制動電路可參考相關(guān)書籍。
2.按時間原則進行控制的電動機可逆運行能耗制動控制電路
如圖6-35所示為按時間原則進行控制的能耗制動控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動機正反轉(zhuǎn)接觸器,KM3為能耗制動接觸器;SB2、SB3分別為電動機正反轉(zhuǎn)起動按鈕。
電路工作過程如下:合上開關(guān)QS,按下起動按鈕SB2(SB3)→KM1(KM2)通電自鎖,電動機正向(反向)起動、運行→若需停車,按下停止按鈕SB1→SB1動斷觸點首先斷開,使KM1(正轉(zhuǎn)時)或KM2(反轉(zhuǎn)時)斷電并解除自鎖,電動機斷開交流電源→SB1動合觸點閉合,使KM3、KT線圈通電并自鎖。KM3動斷輔助觸點斷開,進一步保證KM1、KM2失電。主回路中,KM3主觸點閉合,電動機定子繞組串電阻進行能耗制動,電動機轉(zhuǎn)速迅速降低→當接近零時,KT延時結(jié)束,其延時動斷觸點斷開,使KM3、KT線圈相繼斷電釋放。主回路中,KM3主觸點斷開,切斷直流電源,直流制動結(jié)束。電動機最后階段自由停車。
按時間原則控制的直流制動,一般適合于負載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速較穩(wěn)定的電動機,這樣,時間繼電器的整定值不需經(jīng)常調(diào)整。
圖6-35 按時間原則控制的可逆運行能耗制動控制電路
二、三相異步電動機反接制動控制電路
反接制動是利用改變電動機電源的相序,使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場,因而產(chǎn)
生制動轉(zhuǎn)矩的一種制動方法。
反接制動剛開始時,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速,所以定子繞組流過的制動電流相當于全壓直接起動電流的兩倍,因此,反接制動的特點是制動迅速,效果好,但沖擊大。故反接制動一般用于電動機需快速停車的場合,如鏜床上主電動機的停車等。為了減小沖擊電流,通常要求在電動機主電路中串接一定的電阻以限制反接制動電流。反接制動電阻的接線方法有對稱和不對稱兩種接法。圖6-36是三相串電阻的對稱接法。對反接制動的另一個要求是在電動機轉(zhuǎn)速接近于零時,必須及時切斷反相序電源,以防止電動機反向再起動。
如圖6-36所示為異步電動機單向運行反接制動電路,KM1為電動機單向旋轉(zhuǎn)接觸器,KM2為反接制動接觸器,制動時在電動機兩相中串入制動電阻。用速度繼電器來檢測電動機轉(zhuǎn)速。
電路工作過程如下:假設(shè)速度繼電器的動作值為120r/min,釋放值為100r/min。合上開關(guān)QS,按下起動按鈕SB2→KM1動作,電動機轉(zhuǎn)速很快上升至120 r/min,速度繼電器動合觸點閉合。電動機正常運轉(zhuǎn)時,此對觸點一直保持閉合狀態(tài),為進行反接制動作好準備→當需要停車時,按下停止按鈕SB1→SB1動斷觸點先斷開,使KM1斷電釋放。主回路中,KM1主觸點斷開,使電動機脫離正相序電源→SB1動合觸點后閉合,KM2通電自鎖,主觸點動作,電動機定子串入對稱電阻進行反接制動,使電動機轉(zhuǎn)速迅速下降→當電動機轉(zhuǎn)速下降至100 r/min時,KV動合觸點斷開,使KM2斷電解除自鎖,電動機斷開電源后自由停車。

圖6-36 速度原則控制的電動機反接制動控制電路
電動機可逆運行反接制動電路如圖6-37所示。圖中電阻R既是反接制動電阻,為不對稱接法,同時也具有限制起動電流的作用。
電路工作過程如下:合上開關(guān)QS、按下正向起動按鈕SB2→KM1通電自鎖,主回路中電動機兩相串電阻起動→當轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動作值時,KV-1閉合,KM3線圈通電,主回路中KM3主觸點閉合短接電阻,電動機進入全壓運行→需要停車時,按下停止按鈕SB1,KM1斷電解除自鎖。電動機斷開正相序電源→SB1動合觸點閉合,使KA3線圈通電→KA3動斷觸點斷開,使KM3線圈保持斷電;KA3動合觸點閉合,KA1線圈通電,KA1的一對動合觸點閉合使KA3保持繼續(xù)通電,另一對動合觸點閉合使KM2線圈通電,KM2主觸點閉合,主回路中,電動機串電阻進行反接制動→反接制動使電動機轉(zhuǎn)速迅速下降,當下降到KV的釋放值時,KV-1斷開,KA1斷電→KA3斷電、KM2斷電,電動機斷開制動電源,反接制動結(jié)束。
電動機反向起動和制動停車過程的分析與正轉(zhuǎn)時相似,可自行分析。

圖6-37 電動機可逆運行反接制動控制電路
