0105陈钰玮公开课教案--三相异步电动机的制动——反接制动
三相异步电动机能耗制动控制以及反接制动控制
三相异步电动机能耗制动控制以及反接制
动控制
能耗制动是电动机脱离三相交流电源后，结定子绕组加一直流电源，以产生静止磁场，起阻止旋转的作用，达到制动的目的。
1 ．单向能耗制动控制
⑴按时间原则控制的单向运行能耗制动控制线路
图 2.33 为按时间原则进行能耗制动的控制线路。KM1 通电并自锁电动机已单向正常运行后，若要停机。按下停止按钮SB1 ，KM1 断电，电动机定子脱离三相交流电源；同时KM2 通电并自锁，将二相定子接入直流电源进行能耗制动，在KM2 通电同时KT 也通电。电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延时触点动作，
使KM2 、KT 相继断电，制动结束。
⑵按速度原则控制的单向运行能耗制动控制线路
2 ．电动机可逆运行能耗制动控制
图 2.35 为电动机按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线路。在其正常的正向运转过程中，需要停止时，可按下停止按钮，KM1 断
电，KM3 和KT 线圈通电并自
锁，KM3 常闭触头断开起着锁住电动机起动电路的作用；KM3 常开主触头闭合，电动机定子接入直流电源进行能耗制动，转速迅速下降，当其接近零时，时间继电器延时断开的常闭触头KT 断开，KM3 线圈断电，KM3常开辅助触头复位，时间继电器KT 线圈也随之失电，电动机正向能耗制动结束，电动机自然停车。
反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。
单向反接制动的控制线路
图 2.30 为单向反接制动控制线路，电动机正常运转时，KM1通电吸
5.反接制动
三相异步电动机反接制动电路分析
反接制动控制线路图：
三相异步电动机反接制动电路分析
反接制动控制的优缺点：
• 优点：制动时间短， 操作简单 • 缺点： • 1）反接制动时， 制动转矩较大， 会对生产机械造成一
定的机械冲击， 影响加工精度， 通常用于一些频繁正反 转且功率小于10 kW的小型生产机械中。 • 2） 转子感应电流大，能耗较大，为限制电流， 一般在 制动回路中串入大电阻。
三相异步电动机反接制动电路分析
制动电阻的接法有两种：
对称电阻接法
不对称电阻接法
三相异步电动机反Βιβλιοθήκη Baidu制动电路分析
单向运行的反接制动控制线路图：
安装注意事项:速度继电器一般为轴连接，安装时 应注意继电器转轴与其他机械之间的间隙，不要过紧 或过松。
运行中的检查:应注意速度继电器在运行中的声音 是否正常、温升是否过高、紧固螺钉是否松动，以防 止将继电器的转轴扭弯或将联轴器的销子扭断。
三相异步电动机反接制动电路分析
3.拆卸注意事项 拆卸时要仔细，不能用力敲击继电器的各个部
三相异步电动机反接制动电路分析
反 接 制 动 电 路 接 线 图
三相异步电动机反接制动电路分析
常见故障的检修
1、电动机起动、运行正常，但按下SBl 时电动机断电继续惯性旋转，无制动作用。
电动机反接制动讲课教案
电动机反接制动
他励直流电动机反接制动仿真
一、工作原理
直流电动机的反接制动分为电压反向的反接制动和倒拉反接制动。电压反向反接制动作用用于电动机的快速停机，而倒拉反接制动用于低速下放位能负载。反接制动就是通过调换电动机电枢电压方向以改变电枢电流方向，从而使电动机的电磁转矩方向发生改变，最终实现电动机制动。
当电动机在电动运转状态下以稳定的转速n 运行时候，如图1-1所示，为了使工作机构迅速停车，可在维持励磁电流不变的情况下，突然改变电枢两端外施电压的极性，并同时串入电阻，如图1-2所示。由于电枢反接这样操作，制动作用会更加强烈，制动更快。电机反接制动时候，电网供给的能量和生产机械的动能都消耗在电阻Ra+Rb 上面。
E
Uf
( a )电动状态
图1-1 制动前的电路图
E
Uf
(b)制动状态
图1-2 制动后的电路图
同时也可以用机械特性来说明制动过程。电动状态的机械特性如下图三的特性1 n 与T 的关系为
T C C R C U C I R U C E
n I R U E I C T n C T E a E a E a a a E a a a a T E 2
E Φ-Φ=Φ-=Φ=
-=Φ=Φ=
电压反向反接制动时，n 与T 的关系为
其机械特性如图1-3中的特性2。设电动机拖动反抗性恒转矩负载，负载特性如图1-3中的特性3。
)(2
T C C R R C U n T E b
a E a Φ+-Φ-=
T
T L
n
231
b
a
c
o
n o T L
图1-3 反接制动迅速停机过程
制动前，系统工作在机械特性1与负载特性3的交点a 上，制动瞬间，工作点平移到特性2上的b 点，T 反向，成为制动转矩，制动过程开始。在T 和L T 的共同作用下，转速n 迅速下降，工作点沿特性2由b 移至c 点，这是0=n ，应立即断开电源，使制动过程结束。否则电动机将反向起动，到d 点去反向稳定运行。
三相异步电动机反接制动的方法
三相异步电动机反接制动的方法
三相异步电动机反接制动是一种常用的制动方法,它利用三相电动机的反转特性,将电动机的电能转化为热能,从而实现制动。反接制动相对于直接制动来说,具有更少的摩擦和更高的效率,因此在工业生产和运输中得到了广泛的应用。
反接制动的原理是将三相异步电动机的负载端(通常是接法为+120°C的接法)接地,然后将电动机的控制端(通常是接法为+120°C的接法)反转,使得电动机的旋转方向与负载方向相反。由于电动机在反转时需要克服摩擦力和阻力,因此会产生较大的反向电动势,从而产生制动能量。这些能量通过制动管路和制动风扇传递到制动器中,最终通过摩擦片和制动盘等部件将其转化为热能,从而实现制动。
反接制动的方法可以分为以下几种:
1. 直接反接制动:在电动机的负载端和控制端之间接一个电阻,将电动机的电能直接转化为热能,这种方法适用于制动能量消耗较小的情况。
2. 间接反接制动:在电动机的控制端和负载端之间接一个电阻,将电动机的电能通过电阻分成两部分,一部分用于驱动电机旋转,另一部分用于加热制动器,这种方法适用于制动能量消耗较大的情况。
3. 双速反接制动:在电动机的控制端和负载端之间同时接一个电阻和另一个电动机,将电动机的电能同时用于驱动电机旋转和加热制动器,这种方法适用于需要同时控制电机和制动器的情况。
除了反接制动外,还有一些其他的制动方法,例如抱闸制动、空气制动等。抱闸制动是利用抱闸将电动机和负载固定在一起,从而限制电机的旋转,达到制动的目的。空气制动是利用压缩空气来推动制动系统,从而实现制动。这些方法各
《三相异步电动机反接制动控制线路》电子教材(精)
任务五三相异步电动机反接制动控制线路
停车时间短，对设备的冲击较大，生产主管要求维修电工班改进现有的铣床制动系统，维修电工班接到任务后，查阅资料，研究新的制动方式。
2．理解速度继电器的结构和工作原理。
3．能识别和选用元器件，进行外观检查器件的好坏，核查其型号与规格是否符合任务书要求。掌握常见低压电器的图形符号、文字符号、组成结构；控制器件的动作过程、控制原理。
4．能识读电气原理图，正确分析工作原理和过程。
5．能识读安装图、接线图，明确安装要求，确定元器件、电动机等安装位置，确保正确连接线路。按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件，按图接线，实现控制线路的正确连接。
6．能正确使用仪表进行测试检查，验证电路安装的正确性，并能修正装接的错误点。按照安全操作规程正确通电试车。
7. 客观地进行考核评价，选出优秀的安装方案和优秀协作团队。
8．按照实训室管理规定，整理工具，清理施工现场。
三相异步电动机反接制动控制线路的认识
, 明确工作内容、工时和工艺等要求。
2．了解速度继电器的的结构组成、工作原理。
3．能识读三相异步电动机反接制动控制线路的电气控制原理图，并分析工作原理。
且系统惯性较大，可以采用反接制动。
一、反接制动原理
在电动机断开电源停车时，若迅速将三相电源线任意两相对调，就会使得旋转磁场反向，转矩方向亦随之改变，但转子由于惯性仍按原方向转动，所以电动机因转矩方向与旋转方向相反而处于制动状态，这种制动称为反接制动。图5-1-1所示线路为反接制动原理图。
PE QS
正转运行
反接制动
L1L2L3
三相异步电动机的制动
三相异步电动机的制动
► 三相异步电动机的制动
● 制动：为了提高生产效率及安全，采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，就是所谓 的制动，即刹车。
制动
机械制动 电气制动
能耗制动 反接制动 回馈制动
● 当电动机的定子绕组断电后，利用机械装 置使电动机立即停转。
3~
S1
Φ F
× TM3M~
S2 Rz ＋
电机及电气控制
三相异步电动机的制动
● 三相异步电动机的反转
● 三相异步电动机的制动
AB C QS
FU
KM1
FR M 3~
三相异步电动机的制动
► 三相异步电动机的反转
KM2
● 相异步电动机的转向与旋转磁场 的转向一致，要实现三相异步电动 机的反转，只需要改变旋转磁场的 转向——改变电源的相序。
任意调换两根电源线即可实现反转
► 三相异步电动机的制动
——电源反接制动
● 方法：把与电源相连 接的三根火线任意两根 的位置对调 ，使旋转 磁场反向旋转即可。
2 b
c
n
n1
a
O TL
► 三相异步电动机的制动——电源反接制动
1
T
1、制动电路简单 2、制动转矩较大 3、停机迅速
－n1
1、制动瞬间电流大 2、机械冲击强烈
► 三相异步电动机的制动——拉倒反接制动
三相异步电动机能耗制动
改变电源相序的反接制动线路
A B C n B' B n1 A ① 1
3
KMR KMR KMR KMF KMF KMF
C
C' O TL Te
2
M 3~
- n1 b)
a)
图5-1异步电动机改变电源相序的反接制动
a）接线原理图 b）机械特性
反接制动的方法
二、负载转矩使电动机反转 这种制动是由外力使电动机转子的转向改变，而 电源相序不变，这时电磁转矩方向不变，但与转子 实际转向相反，所以电磁转矩为制动转矩，使转子 减速。这种方式主要用于以绕线式异步电动机为动 力的起重机械拖动系统。当起重机械提升重物时， 电机运行在电动机状态，电磁转矩为拖动转矩，重 物开始提升。如需下放重物，保持电源相序与提升 重物时相同，但在转子回路中串入较大电阻，使电 磁转矩小于负载转矩，于是重物拖动电机转子反方 向旋转，电机运行在反接制动状态。
反接制动的概念
异步电动机运行时，如果 改变气隙磁场旋转方向，则电 磁转矩和转速方向相反，成为 制动转矩，使电动机停车，这 种方法称为反接制动
反接制动的方法
一、改变电源相序 异步电动机运行时，如果改变定子电流的相 序，使电机气隙磁场旋转方向反向，感应在转子 中的感应电动势和电流反向，由于转子惯性作用， 转子转向不变，所以由转子电流产生的电磁转矩 方向与转子转向相反，电机处于反接制动状态， 使转速迅速降低。当转速降为零时，为避免电机 反向电动运行，需要及时切断电源。 这种制动方法的优点是制动迅速，设备简单； 缺点是制动电流很大，需要采取限流措施，并且 制动时能耗大，振动和冲击力也较大。
反接制动原理
反接制动原理
反接制动原理是通过反接相序，使电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。当异步电动机定子绕组中的三相电源相序改变时，可以产生与转子转动方向相反的转矩，反接制动也是利用这一原理工作的。当交换任意两相顺序时，就可以产生制动转矩，起到制动作用。不难想象，反接制动的过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换相序，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。控制线路就是要实现这一过程。
反接制动是电动机在切断通常运转的电源的同时改变电动机的定子绕组的电源相序，以逆旋转倾向产生大的制动转矩的方法。反接制动器在需要快速制动器时使用，加工机床以减少工人更换工件的辅助时间，要求机床能够快速停止，逆接制动原理简单，制动力大，冲击也大，转速接近0时请立即切断电源，不要使其反向工作。
在生产过程中，经常需要采取措施使电机尽快停止，或从某一高速跌落到某一低速运行，或限制势能负荷以使其在某一转速下稳定运行，这就是电机的制动问题。实现制动有机械制动和电磁制动两种方法。拖动马达恒定扭矩负载进行运转。通过反向连接制动器使电源突然反向连接，同时在电枢旁路上串入限流电阻r，限制并消耗制动器产生的大电流。
电动机正在正方向运行时，如果把电源交换相序（称为反接），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。控制电路用速度继电器来判断电动机的停与转。
简述三相异步电动机反接制动的工作原理
简述三相异步电动机反接制动的工作原理
1. 反接制动是指三相异步电动机在工作中，反向加电后能够短暂产生制动力矩的现象。它是一种常见的制动方式，可以有效地停止电动机的运转。
2. 反接制动的原理是通过改变电动机的电源相序，使得电动机在反向加电时，旋转方向与原方向相反。在反向加电之后，电动机电流和电磁场方向均发生了改变，导致转子受到一个瞬时的制动力矩，从而停止转动。
3. 通过改变电源相序实现反接制动的方法有两种，一种是通过更换电源相序的接线方法，即交换电源三相之间的连线。另一种是通过使用反向控制器，通过对电源相序进行控制，实现反接制动。
4. 反接制动具有一定的优点，例如制动力矩大，制动时间短等。但也存在着一些缺点，例如反接制动时会产生较大的回电压，需要选择合适的电容来限制回电压；同时，反接制动不能频繁使用，否则易对电动机和电源造成损坏。
5. 在实际应用中，反接制动一般用于电动机的紧急制动、电源电压不足时的制动、以及要求制动力矩大、制动时间短的场合。
6. 反接制动在停止电动机转动的同时，也会产生一个较大的冲击力矩，容易对机械设备产生影响。因此，在使用反接制动时，需要注意排除因制动力矩过大而产生的机械损坏隐患。
7. 除了反接制动外，还有其他的制动方式，例如机械制动、电磁制动、换向制动等。各种制动方式在应用的场合和实现的方法上都有所不同，需要根据具体情况选择合适的制动方式。
学习单元5 三相异步电动机反接制动控制电路装调
其工作பைடு நூலகம்理如下:
合上电源开关QS,按下起动按钮SB2→KM1线圈得电→KM1主 触头闭合、KM1自锁触头闭合自锁、KM1联锁触头分断对KM2 联锁→电动机M启动运转→至电动机转速上升到一定值 (120r/min左右)时→SR常开触头闭合为制动作准备;
反接制动时，按下复合按钮SB1→SB1常闭触头先分断、 SB1常开触头后闭合→KM1线圈失电→>KM1主触头分断、电 动机M暂失电，KM1自锁触头分断解除自锁，KM1联锁触头 闭合→ KM2线圈得电→KM2主触头闭合、KM2自锁触头闭合 自锁、KM2联锁触头分断对KM1联锁→电动机M串接R反接制 动→至电动机转速下降到一定值(100 r/min左右)时→SR常开 触头分断→ KM2线圈失电→KM2主触头分断、KM2联锁触头 闭合解除联锁→电动机M脱离电源停转，制动结束。
步骤3 用螺钉旋具按下 KAI使其动合触点闭合，观察万用表， 阻值显示应为KA1和KM1线圈的电阻值的并联值。如果显示 阻值为KA1的线圈值，说明KM1线圈控制回路有开路问题， 如果显示阻值为KM1的线圈值，说明KA1的自锁回路有误。 步骤4 用螺钉旋具按下KA2使其动合触点闭合，观察万用表， 阻值显示应为KM2线圈阻值。如果阻值显示为0Ω，则说明 KM2线圈控制电路短路;如果阻值显示为无穷大，则说明 KM2线圈控制电路开路，应认真检查控制电路。
三、操作步骤
电力拖动基础教案——三相异步电动机的制动
第七章 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
二、 功率平衡关系：电动机发电运行
P0＝Pfv+Ps=风摩损耗＋杂散损耗（含各谐波损耗）
0S <
不计电动机本身损耗P0时，轴上输出的机械功率
0R s
s 1I 3P P '
r 2'r
M 2<-＝＝ (4-80)
电磁功率0s
R I
3P 'r
2'r
em
<= （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。
' 0
s 0r 'r
'r 'r 'r
'r 2'r
2
'r
'r r 90
90X I j s R
I E ,
0X
)s /R (s /R cos >φ⇒>φ+=<+=
φ•••
0cos I U 3P s s s 1<φ=
由转子侧送定子侧的功率最终回送电网。 三、 机械特性
()
]X X s R R [f 2S R pU 3T 2'r s 2'r s 'r
2s
em
++⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+π=
(4-93),S<0
四、回馈制动的产生·变极或变频调速时
T L ·下放位能负载
T
§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。
0R s
s 1I 3P P '
r 2'r
M 2<-＝＝
0s
R
I
3P 'r
2'r
em >= 电动机输入功率为'
r 2'r
em 2R I 3P P =+－:
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。 机械特性：
电源刚反相序时，转子绕组中的感应电动势比起动时还大， 使用时应适当考虑限流措施。
反接制动教案
反接制动教学
在上次课中我们提到了“自由停车”和“立即停车”这两个名词的概念？
在需要电动机停止下来的时候,我们首先是切断电源,但三相异步电动机在断开电源以后,由于机械惯性不会立刻停止转动,而需要转动一段时间后才会完全停止下来，这种停车过程称为自由停车。若在断电后电动机能立即停转，称立即停车。
电力制动——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制动力矩，迫使电动机迅速停转。
教学目标：
1、理解反接制动的原理；
2、理解单向反接制动控制线路，掌握其工作原理；
教学重点：单向反接制动控制线路工作原理
在右图所示电路中，当QS合上后，KM1主触头
闭合时，电动机定子绕组电源电压相序为U—V
—W，电动机将沿旋转磁场方向正常运转。
当电动机需要停转时，将KM1主触头断
开，使电动机先脱离电源（此时由于机械惯性仍
按原方向旋转）。随后，将KM2的主触头闭合上，
由于U、W两相电源线对调，电动机定子绕组电
源相序变为了W—V—U，旋转磁场反转，使旋转
磁场的方向和转子转向相反。
可见，反接制动是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。
思考：
反接制动使电动机停转后，若不及时断开KM2的主触头，将会出现什么现象？
答：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。
为此，在反接制动设施中，为保证电动机的转速被制动到接近零值时，能迅速切断电源，防止反向启动，常利用速度继电器来自动及时切断电源。
工作过程：启动：
合上QS 按下启动
按钮SB2
KM1线圈得电
KM1主触头闭合
三相异步电动机正反转启动能耗制动控制电路的安装与接线教案
教学设计
教学过程
教学环节教师讲授、指导（主导）内容
学生学习、
操作（主体）活动
时间
分配
一、二、组织教学 (师生问候)
教师确保设备已经调好，学生能够听见声音
新授知识
新课引入
一、实验目的
1、通过对接触器正、反转联锁控制线路的安装接线，掌握根
据原理图安装接线的方法；
2、掌握三相异步电机正、反转的工作原理
二、实验步骤
电路图
师生问好
作业设计：
用三个按钮控制一台电动机的启动停止，当按下绿色按钮时电动机正传，按下红色按钮时电动机停止。再按下黑色按钮时电动机反转，按下红色按钮时电动机停止。
布置作业
完成习题册布置作业
三、
三相异步电动机的正反转控制授课教案
三相异步电动机的正反转控制授课教案
第一章：三相异步电动机简介
1.1 学习目标
了解三相异步电动机的结构和工作原理
掌握三相异步电动机的性能和特点
1.2 教学内容
三相异步电动机的结构
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的性能和特点
1.3 教学方法
采用PPT演示，讲解三相异步电动机的结构和工作原理
通过实物展示，使学生更直观地了解三相异步电动机的结构结合实际案例，分析三相异步电动机的性能和特点
第二章：三相异步电动机的正转控制
2.1 学习目标
掌握三相异步电动机的正转控制原理
学会正转控制电路的设计和接线
2.2 教学内容
三相异步电动机正转控制原理
正转控制电路的设计和接线
2.3 教学方法
讲解三相异步电动机正转控制原理，结合实际案例进行分析
让学生通过实验操作，加深对正转控制原理的理解
第三章：三相异步电动机的反转控制
3.1 学习目标
掌握三相异步电动机的反转控制原理
学会反转控制电路的设计和接线
3.2 教学内容
三相异步电动机反转控制原理
反转控制电路的设计和接线
3.3 教学方法
讲解三相异步电动机反转控制原理，结合实际案例进行分析
演示反转控制电路的设计和接线过程，让学生跟随操作
让学生通过实验操作，加深对反转控制原理的理解
第四章：三相异步电动机的正反转控制电路
4.1 学习目标
掌握三相异步电动机的正反转控制电路原理
学会正反转控制电路的设计和接线
4.2 教学内容
三相异步电动机的正反转控制电路原理
正反转控制电路的设计和接线
4.3 教学方法
讲解三相异步电动机的正反转控制电路原理，结合实际案例进行分析
让学生通过实验操作，加深对正反转控制电路原理的理解
三相异步电动机的反接制动
授课时间
授课班级
上课地点 教学单元
名称
三相异步电动机的反接制动 课时数 0.4 教学目标 1.三相异步电动机的反接制动几种方式。
2.培养学生分析问题、解决问题的能力。
教学重点 反接制动几种方式
教学难点
反接制动几种方式 目标群体 普专
教学环境 实训室
教学方法 项目驱动、讲练结合等
时间
安排 教学过程设计
1. 转速反向反接制动（或称倒拉反向反接制动）
图4-36电动机转速反向反接制动电路图
转速反向反接制动如图4-36，异步电机转子串接较大电阻接通电源，起动转矩方向与重物
G 产生的负载转矩的方向相反，而且T st <T L ，在重物G 的作用下，迫使电机反T st 的方向旋转，并
在重物下放的方向加速。其转差率s 为
1)(1
1>--=n n n s （4-12） 随|-n|的增加，s 、I 2及T em 都增大，直到满足T=T L (图4-37B 点)，电机转速为-n 2稳定运行，
重物匀速下放。图4-38中所示机械特性的第四象限(实线部分)，即为异步电机转速反向反接制
动的机械特性。
图4-37转速反向反接制动时的异步电机特性
转速反向反接制动适用于低速匀速下放重物。
电动机工作在反接制动状态时，它由轴上输入机械功率，定子又通过气隙向转子输送电功
率，这两部分功率都消耗在转子电路的总电阻上。
2. 定子两相反接的反接制动
图4-38 异步电机定子两相反接的电路图与机械特性
（a)电路图；（b)机械特性
设异步电动机带反抗性负载原来稳定运行于电动状态如图4-38)的A 点，为了迅速停车或反
转，可将定子两相反接，并同时在绕线式异步电动机转子回路中接电阻R f ，如图4-38)所示，