§7三相异步电动机的制动
关于三相异步电动机的制动
关于三相异步电动机的制动第一篇:关于三相异步电动机的制动关于三相异步电动机的制动一、三相异步电动机的反转二、三相异步电动机的制动一、三相异步电动机的反转只要改变旋转磁场的旋转方向,可使三相异步电动机的反转。
三相异步电动机的反转的方法:将三相异步电动机两相绕组与交流电源的接线互相对调,则旋转磁场的旋转方向反向,三相异步电动机反转。
二、三相异步电动机的制动制动的概念制动的方法一)制动的概念所谓制动,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。
二)制动的方法制动的方法一般有两类:机械制动电气制动(一)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。
常用的方法:电磁抱闸制动。
1、电磁抱闸的结构2、电磁抱闸制动的特点1、电磁抱闸的结构:主要由两部分组成:制动电磁铁和闸瓦制动器。
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,闸轮与电动机装在同一根转轴上。
断电制动型性能是:当线圈得电时,闸瓦与闸轮分开,无制动作用,当线圈失电是,闸瓦紧紧抱住闸轮制动。
通电制动型的性能是: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。
2、电磁抱闸制动的特点优点:电磁抱闸制动,制动力强,广泛应用在起重设备上。
它安全可靠,不会因突然断电而发生事故。
缺点:电磁抱闸体积较大,制动器磨损严重,快速制动时会产生振动。
(二)电气制动1、能耗制动2、反接制动3、回馈制动4、电容制动1、能耗制动能耗制动的原理能耗制动的特点1)能耗制动的原理:电动机切断交流电源后,转子因惯性仍继续旋转,立即在两相定子绕组中通入直流电,在定子中即产生一个静止磁场。
转子中的导条就切割这个静止磁场而产生感应电流,在静止磁场中受到电磁力的作用。
这个力产生的力矩与转子惯性旋转方向相反,称为制动转矩,它迫使转子转速下降。
当转子转速降至0,转子不再切割磁场,电动机停转,制动结束。
三相异步电动机的制动
● 缺点:只适用于转子转速大于同步转速的场合
三相异步电动机的反转 制动
三相异步电动机的制动
机械制动 电气制动
能耗制动 反接制动 回馈制动
► 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
能够使重物获得
稳定的下方速度
3~
这种反接制动适用于绕 线转子异步电动机,其 转子回路需串入大电阻。
M 3~
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2
三相异步电动机的制动
► 回馈制动
● 回馈制动又称再生制动或发电 制动,主要用在起重设备中。
● 特点:| n | > | n1 |,s<0; 电机处于发电机状态。
● 优点:能向电网回馈电能
U
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n
n
三相异步电动机的制动
► 三相异步电动机的制动
——能耗制动
● 方法:将运行着的异步电动机的定子绕组从 三相交流电源上断开后,立即接到直流电源上。 ● 优点:制动力强,制动平稳。 ● 缺点:需要一套专门的直流电源供制动用。
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3~
制
动
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的
电 路
M
3~制动来自时M的 电
三相异步电动机制动方法
三相异步电动机制动方法一、动态制动(减速制动):动态制动是利用电动机自身的电磁特性,通过改变电动机的充电状态来实现制动的一种方法。
它通过外部去势的方式,使电动机电源断开,同时将电机的电源接到一个励磁回路中,使电动机以发电机的方式运行。
电动机实际上就像一个发电机,将电能转化为机械能,从而减慢电动机的转速,并实现制动效果。
这种制动方法可以快速而平稳地停止电动机的运动,适用于较大功率的电动机制动。
二、电阻制动:电阻制动是通过外接电阻器将电动机的转子电路改成绕组和电阻器串联的方式实现制动。
在制动过程中,电动机实际上是在电阻器的阻力作用下运行,电动机转子的旋转速度逐渐减慢,直到停止转动。
这种制动方法因为直接将电动机转子的电路改成电阻器,故造成了能量的浪费。
电阻制动适用于小功率的电动机制动。
三、反接制动:反接制动是将电动机的两个相互衔接的定子绕组并联接在一起,形成一个闭合路,通过改变回路的连接方式来实现制动。
在制动过程中,将电动机的接线转换为星型连接并短接两个绕组,实现电动机转子的制动。
这种制动方式简单可靠,适用于小功率的电动机制动。
四、反接充电制动:反接充电制动是通过将电动机接电源的两个相在一段时间内反过来接,使电动机变成发电机而实现制动。
在制动过程中,电动机的旋转能量被转换为电能,通过充电电阻器将电能回馈到电网中,从而实现制动效果。
这种制动方法适用于运行时间较短且制动次数较少的情况,可以减少能量的浪费。
五、电抱闸制动:电抱闸制动是通过外接电磁或气动抱闸装置将电动机的转子固定住,使电动机转子无法转动而实现制动。
电动机在制动过程中,当电抱闸装置加电时,抱闸器固定住电动机转子,阻止转子转动。
这种制动方法简单可靠,制动效果好,适用于较大功率的电动机制动。
综上所述,三相异步电动机的制动方法有动态制动、电阻制动、反接制动、反接充电制动和电抱闸制动。
根据具体的运行要求和电动机的功率,选择合适的制动方法可以实现电动机的安全、高效地制动。
三相异步电动机的制动分类
三相异步电动机的制动分类
1三相异步电动机制动
三相异步电动机是一种多用途的驱动装置,广泛应用于工业自动化,仪器仪表和家用家电中。
它有许多优点,如结构精致、体积小、启动负载能力强、操作简单、运行可靠的特点,是电气设备的一种重要元件。
三相异步电动机的制动是指电动机在正常运行时,通过外界的施加制动力量,使其由运转状态变为停转的状态的过程。
2制动方式
根据三相异步电动机的制动途径,可以分为电制动和机械制动两大类。
(1)电制动是指采用电路方式控制电动机运行,当施加外加制动力量时,通过控制电路改变电动机的控制方式,实现电动机迅速停转的方式。
这种方式分为星形制动、三极点制动、Y型制动和地制动等。
(2)机械制动是指电动机轴停转后,将发生机械堵转现象,而产生制动力量,使电动机停止运行的制动方式。
这种方式分为抱闸制动、缓冲制动、阻尼制动等。
3制动用途
三相异步电机制动的用途有:
(1)防止机器出现回转,出现违规或不可预知的情况。
(2)电动机熔断后,进行快速停止以减少危险。
(3)电动机运行中出现故障时,迅速停转以免造成损坏。
(4)电动机在运行中由于外力作用产生瞬时变形或损坏,可迅速停转,以免造成更严重的危害。
总之,当机器出现违规或不可预知的情况时,通过迅速的制动力量,可以有效地减少机器的损坏,保障人身安全。
三相异步电动机的三种制动方式
三相异步电动机的三种制动方式最经济:回馈制动最迅速:反接制动能制停:能耗制动时间:2010-04-27 16:47来源:作者:点击:次三相异步电动机与直流电动机一样,也有再生回馈制动、反接制动和能耗制动三种方式。
它们的共同点是电动机的转矩M与转速n的方向相反,以实现制动。
此时电动机由轴上吸收机械能,并转换成电能。
一、再生回馈制动再生回馈制动是在外加转矩的作用下,转子转速超过同步转速,电磁转矩改变方向成为制动转矩的运行状态。
再生回馈制动与反接制动和能耗制动不同,再生回馈制动不能制动到停止状态。
以下是再生回馈制动存在:(1)当电网的频率突然下降或者电机的极数突然增高,电机可能工作在发电状态,此时的电机将机械能转变成电能回馈给电网。
如图1,当电机在电动状态下运行时工作于P点,在突然变极或者变频时,电机的工作特性会突然在a线1段部分(蓝线部分),电机的转矩突然变负,其制动作用,直到最后重新稳定工作于P点为止,电机又回到电动状态。
2图1(2)当电机在位能负载(如吊车、提升机)的作用下,使其转速n高于同步转速n,此时,电机的输出转矩变负,电机由轴上吸收机械能,当电机的转矩(制0点),此动转矩)与负载的位能转矩相平衡时,电机既稳定运行(如图2中P3时电机以高于同步转速的速度运行。
在转子电路中串入不同的电阻,可得到不同的人为机械特性,并可得到不同的稳定速度,串入的电阻越大,稳定速度越高,一般在回馈制动时不串入电阻,以免转速过高。
图2二、反接制动反接制动是在电机定子三根电源线中的任意两根对调而使电机输出转矩反向产生制动,或者在转子电路上串接较大附加电阻使转速反向,而产生制动。
(1)电源两相反接的反接制动:点稳定运行,为使电机停转,将定子三根电源线中如图3所示,电机原在P1的任意两根对调,使旋转磁场反向,电机的转矩反向,起制动作用,电机运行在a线段。
当电机制动停止时,应及时将电机与电网分离,否则电机会反转。
电源两相反接反接制动的优点是制动效果强,缺点是能量损耗大,制动准确度差。
三相异步电动机的制动控制
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。
三相异步电动机的制动_电工电子技术_[共2页]
第5章 交流电动机– 137 – 异步电动机降压调速若加大调速范围,则其最低转速的转差率必加大,使转子铜损耗大、效率低、电动机过热、不能长时间工作。
因此降压调速的电动机在转速较低时只能短时向运行。
实际应用中,降压调速采用转速负反馈的闭环调速自控系统,可改善低速运行时机械特性,扩大调速范围,适用于调速性能要求不高的风机、卷扬机等。
5.4.4 三相异步电动机的制动当电动机切断电源后,由于惯性原因电动机仍继续旋转,但在某些机械要求电动机能迅速停转提高功效,缩短辅助工时,为此需要对电动机进行制动。
对于位能负载(如起重机械),在重物下放时,为使推动系统尽快减速,制动运行可获得稳定的下降速度。
三相异步电动机可分为机械制动和电气制动两大类。
1.机械制动机械制动是利用机械装置使电源切断后迅速停转的方法。
机械制动采用的机械装置有几种,应用普遍的是电磁抱闸。
图5-34是电磁抱闸结构图,它由电磁铁及闸瓦制动器两部分组成。
闸轮与电动机转轴是钢性固定连接。
在断电时由于弹簧作用,闸瓦紧抱住闸轮,使电动机不能旋转。
当接通电源电动机起动时,电磁铁动铁芯与静铁芯吸合。
当电磁铁动铁芯被吸合时必须克服弹簧拉力,迫使闸瓦与闸轮松开,电动机即在无外力制动下正常运行。
由于电动机和电磁铁共用一个控制线路同时通电或同时断电,因此只要电动机不通电,闸瓦就紧紧抱住闸轮,使电动机被制动。
调节弹簧压力,可在一定范围内调节制动力矩。
电磁抱闸制动广泛用于起重机械上,它不会因突然断电而使重物自由下落发生事故,对具有位能性质的负载它是必不可少的安全装置。
但此制动装置有磨损较大、维修频繁、制动时振动大、结构功能较大的不足之处。
1—电磁线圈 2—铁芯 3—弹簧 4—闸轮 5—杠杆 6—闸瓦 7—轴图5-34 电磁抱闸结构图2.电气制动(1)反接制动① 电源反接制动。
三相异步电动机的制动控制-反接制动
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。
三相异步电动机的制动控制线路教学课件 共39页
KT
SB2
KM1
VC
SB1
KM2
按下SB1
3
FR
KM1线圈失电
KM1自锁触头分断
KM1主触头分断 KM1联锁触头闭合 V R
KM2线圈得电 U M W
KT线圈得电
3~
KM2
KM1
KT
KM2
KM1
KM1
KM2 KT
有变压器桥式整流能耗制动控制线路
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
FU3
TC KM2
KT
电磁抱闸制动器工作原理示意图
电源 1-弹簧 2-衔铁 3-线圈 4-铁心 5-闸轮 6-闸瓦 7-杠杆
电磁抱闸断电制动控制线路
QS FU1
FU2
L1 L2 L3
FR SB1
KM
KM
FR
SB2
YB KM
M 3~
电磁抱闸断电制动控制线路
QS FU1
FU2
L1 L2 L3
FR SB1
KM
合上电源开关QS
在转速高到一 定值时,KS 闭合
R
M 3~
KM2 SB2
KM2
n KS SB1 KM1
FR
KM2
KS
KM1
KM1
KM2
单向启动反接制动控制
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
停:
KM1
按下SB2
KM1失电释放
KM2线圈得电,
KM2主触头闭
合,电动机串
联电阻反接,
反接制动
KM2自锁触头
闭合
R
M 3~
三相笼型异步电动机制动
动接触器KM2线圈电路接通,电动机接入反相序电源,电动机开始
反接制动,当速度趋近于零时,速度继电器KS2复位断开,切断KM2
的线圈电路,完成正转的反接制动。在反接制动过程中,KM3失电,
所以限流电阻R一直起限制反接制动电流的作用。反转时的反接制动
工作过程与此相似,KS1触点闭合,制动时,接通接触器KM1的线圈
械惯性的作用,转子需要一段时间才能完全停止。而在实
际生产过程中,生产机械往往要求电动机快速、准确地停
车,这就需要对电动机采取有效的制动措施。常用的制动
方式有机械制动和电气制动,其中电气制动包括反接制动
和能耗制动。
【相关知识】
▪ 1.反接制动的原理
▪
所谓反接制动,是指在电动机三相电源被切除后,立即向异步电
▪
(2) 画出单向反接制动、单管能耗制动电路的安装图
▪
(3) 根据原理图、安装图安装单向反接制动、单管能耗制动控制
电路。
▪
(4) 在断开电源的前提下,用万用表的欧姆挡,通过测量电路通、
断的“电阻法”检测电路安装是否正确。
▪
(5) 在教师的指导下做通电试验,看动作是否正常。若动作不正
常,用万用表的交流电压挡,用“电压法”排除电路故障。
触点闭合,KM2、KT线圈同时通电并自锁,KM2主触点将经过二极
管VD整流后的直流电接入电动机定子绕组,电动机能耗制动,此时,
电动机绕组U1U2、V1V2并联后与绕组W1W2串联,其定子绕组的连 接如图7-5所示(假设电动机为星形接法)。电动机的速度迅速降低。 当转速接近零时,时间继电器KT延时时间到,其常闭触点打开,使 KM2、KT线圈相继断电,能耗制动结束。
项目7 三相笼型异步电动机的电气制动
三相异步电动机的制动控制
三相异步电动机的制动控制电动机断开电源后,因惯性作用经过一段时间后才会完全停下来。
对于某些生产机械的控制,这种情况是不适宜的,所以有时要对电动机进行制动。
所谓制动,是指在切断电动机电源后使它迅速停转而采取的措施。
制动方式分为机械制动和电气制动两种类型,本文主要介绍机械制动,下期将介绍电气制动,敬请期待!机械制动是利用电磁铁操纵机械装置,迫使电动机在切断电源后迅速停转的方法,常用的有电磁抱闸制动和电磁离合器制动。
1电磁抱闸制动器制动电磁抱闸制动器分为通电制动型和断电制动型两种。
断电制动型制动器在起重机械上被广泛采用,其优点是能够准确定位,同时可防止电动机突然断电时重物的自行坠落。
1)电磁抱闸断电制动控制线路电路工作原理如下:先合上电源开关QS。
①启动运转。
按下启动按钮SB1,接触器KM线圈得电,其自锁触点和主触点闭合,电动机M接通电源,同时电磁抱闸制动器线圈YB得电,衔铁与铁芯吸合,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。
②制动停转。
按下停止按钮SB2,接触器KM线圈失电,其自锁触点和主触点分断,电动机M失电,同时电磁抱闸制动器线圈YB也失电,衔铁与铁芯分开,在弹簧拉力的作用下,闸瓦紧紧抱住闸轮,使电动机被迅速制动而停转。
当重物起吊到需要高度时,按下停止按钮,电动机和电磁抱闸制动器的线圈同时断电,闸瓦立即抱住闸轮,电动机立即制动停转,重物随之被准确定位。
如果电动机在工作时,线路发生故障而突然断电时,电磁抱闸制动器同样会使电动机迅速制动停转,从而避免重物自行坠落。
因为电磁抱闸制动器线圈耗电时间与电动机通电时间一样长,所以这种制动方法并不经济;另外切断电源后,由于电磁抱闸制动器的制动作用,手动调整工件就很困难。
因此,对要求电动机制动后能调整工件位置的机床设备不能采用这种制动方法,可采用通电制动控制线路。
2)电磁抱闸通电制动控制线路此种通电制动与上述断电制动方法稍有不同。
三相异步电动机的启动、反转和制动实验
三相异步电动机的运行
四、三相异步电动机的反转和制动
1. 三相异步电动机的反转
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
步骤一 三相异步电动机正反转控制线路接线,并确认无误。
步骤二 合上开关QS,按下正转启动按钮 SB1,KM1线圈得电,电动机三相电源按正序接 通,观察电动机的转动方向。
步骤三 按下停止按钮SB3,KM1线圈失电, 等电动机完全停稳后,按下反转启动按钮SB2, KM2线圈得电,电动机三相电源按逆序接通,观 察电动机的转动方向。
步骤六 先将 —△启动器合至“△”位置,再合上开关QF,则 电动机在△形接法下直接启动。观察并记录瞬间启动电流的大小。取 三次△形接法直接启动的启动电流,并计算电流平均值。记录测量的 数据。
三相异步电动机的运行
3.注意事项 (1)再次启动前必须让电动机完全停止转动,否则测量值会偏 小。 (2)启动电流的测量时间很短,读数时应迅速准确。 (3)实验时启动次数不宜过多。 (4)遇异常情况时,迅速断开电源开关,处理故障后再继续进行 实验。
三相异步电动机 能耗制动接线图
三相异步电动机的运行
步骤四 先合上开关QF,再将 —△启动器打至位置“ ”位置,则电 动机接成“ ”形启动。观察并记录启动瞬间启动电流的大小,待电动机 转速上升接近额定值时,将 —△启动器迅速由“ ”位置合向“△”位 置,使电动机正常运行。
三相异步电动机的运行
步骤五 断开 —△启动器,然后重复启动两次,分别观察并记 录启动电流的大小。取三次启动电流的平均值作为 —△降压启动 时的启动电流。记录测量的数据。
三相异步电动机的运行
§ 三相异步电动机的启动、反转和制动实验
一、实训目的 二、实训器材 三、实验线路图及操作步骤
1.直接启动
任务七 三相异步电动机的制动控制电路
任务七 三相异步电动机的制动控制电路
任务七 三相异步电动机的制动控制电路
五、无变压器单管能耗制动控制
对于10kW 以下电动机,在制动要求不高时, 可采用无变压器单管能耗制动。图4-65所示 为无变压器单管能耗制动控制电路。图中 KM1为线路接触器,KM2为制动接触器,KT为 能耗制动时间继电器。该电路整流电源电压 为220V,由 KM2主触头接至电动机定子绕组, 经整流二极管 VD 接至电源中性线 N 构成 闭合电路。制动时电动机 U、V 相由KM2主 触头短接,因此只有单方向制动转矩。
任务七 三相异步电动机的制动控制电路
一、电动机单向反接制动控制
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,从而产生制动转矩的 一种制动方法。电源反接制动时,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起动时起动电流的两倍,制动转矩大,制动迅速,冲击大, 通常适用于10kW 及以下的小容量电动机。为了减小冲击电流,通常在笼型异步电动机定子电路中 串入反接制动电阻。定子反接制动电阻接法有三相电阻对称接法和在两相中接入电阻的不对称接 法两种。显然,采用三相电阻对称接法既限制了反接制动电流又限制了制动转矩,而采用不对称电阻 接法只限制了制动转矩,但对未串制动电阻的那一相,仍具有较大的电流。另外,当电动机转速接近 零时,要及时切断反相序电源,防止电动机反向再起动,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。
任务七 三相异步电动机的制动控制电路
图4-66(b)所示为电磁抱闸断电制动控制电路。闭合电源开关 Q,接通控制电路电源。起动电动机 时,按下起动按钮SB2,接触器线圈KM1通电,其常开主触头KM1闭合,使电磁铁线圈 YB通电,制动闸 瓦松开制动轮。与此同时,接触器线圈 KM2通电并自锁,电动机起动运行。停车时,按下停止按钮 SB1,接触器线圈同时断电释放,接着线圈 YB断电,电动机脱离三相交流电源,同时电磁抱闸在弹簧 作用下,制动闸瓦将制动轮紧紧抱住,电动机迅速停转。电磁抱闸制动比较安全可靠,能实现准确停 车,被广泛应用在起重设备上。
三相异步电动机的制动控制-电磁抱闸制动
三相异步电动机的制动控制-电磁抱闸制动电磁抱闸的外形和结构如图所示。
它主要的工作部分是电磁铁和闸瓦制动器。
电磁铁由电磁线圈、静铁心、衔铁组成;闸瓦制动器由闸瓦、闸轮、弹簧、杠杆等组成。
其中闸轮与电动机转轴相连,闸瓦对闸轮制动力矩的大小可通过调整弹簧弹力来改变。
电磁抱闸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如下:当制动电磁铁的线圈通电时,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。
通电制动型则是在线圈通电时,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。
电磁抱闸断电制动的控制线路如图所示。
启动运行:合上电源开关QS,按下按钮SB2,接触器KM线圈通电,其自锁触头和主触头闭合,电动机M接通电源,同时电磁抱闸制动线圈通电,衔铁与铁心吸合,衔铁克服弹簧拉力,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:按下按钮SB1,接触器KM线圈失电,其自锁触头和
主触头分断,电动机M失电,同时电磁抱闸制动线圈也失电,衔铁与铁心分开,在弹簧拉力的作用下,闸瓦紧紧抱住闸轮,电动机因制动而停转。
电磁抱闸制动在起重机械上被广泛采用。
其优点是能够准确定位,可防止电动机突然断电时重物的自行坠落。
这种制动方式的缺点是不经济。
因为电动机工作时,电磁抱闸制动线圈一直在通电。
另外,切断电源后,由于电磁抱闸制动器的制动作用,使手动调整很困难,对要求电动机制动后能调整工件位置的设备,只能采用通电制动控制线路。
三相异步电动机制动控制ppt课件全文
第一节 机械制动 第二节 电力制动
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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。
第一节 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:电磁抱闸制动器制动和电磁离合器制动。
常用电磁铁的符号如上页图4‐1b)、c)、d)所示。
(2)直流电磁铁
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。
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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
型号及含义:
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结构如图4‐1所示。
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图4‐1 MZDI型制动电磁铁与制动器 a) 结构 b) 电磁铁的一般符号 c) 电磁制动器符号 d) 电磁阀符号 1—线圈 2—衔铁 3—铁心 4—弹簧 5—闸轮 6—杠杆 7—闸瓦 8—轴
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图4‐8 JY1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。 一般情况下,速度继电器的触点,在转速达120r/min时能动 作,低于100r/min左右时能恢复正常位置。 速度继电器在电路图中的符号如图4‐8所示。
三相异步电动机的制动制动
制动方法
机械制动 电气制动
能耗制动 反接制动 发电反馈制动
1 能耗制动
在断开三相电源的同时,给电动机其中两相绕组通入直流电 流,直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用,产生了与转子 旋转方向相反的转距(制动转距),使转子迅速停止转动。
运转 制动
+
•-
M RP 3~
n0=0
F
T
n
转子
制动转矩的大小与直流电流的大小有关。 直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5~1倍。
3.发电反馈制动:
当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时,旋
转磁场产生的电磁转矩作用方向发生变化,由驱动转 距变为制动转矩。电动机进入制动状态,同时将外力 作用于转子的能量转换成电能回送给电网。
例如:起重机快速下放 重物时;
多速电动机从高速调 到低速的过程中。
n0
F
T
n n > n0
转子
谢谢!
2. 反接制动
停车时,将电动机接电源的任意两相对调,使电动机定子 产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场,从而获得所需的制动 转矩,使转子迅速停止转动。
ห้องสมุดไป่ตู้
•
运转
制动
M 3~
n0
F
T
n
转子
注意:
n=0时,应及时断开电源,以防止反转。
反接制动时,定子旋转磁场与转子的相对转速 很大。即切割磁感线的速度很大,造成转子电流 增大 ,引起 定子电流增大。为限制电流,在制 动时要在定子电路(鼠笼型)或转子电路(绕线 型)中串电阻。
教学目标
知识目标:
1、掌握电动机的制动方法和分类。 2、理解并掌握电动机制动原理。
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§7 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:0n nn s ,n .n 000<-=> 二、 功率平衡关系:电动机发电运行PcusP FesPemPcur=P f P 1P M P0P2转差功率=Pem·s(4-82)输入有功功率电磁功率机械功率轴上输出功率P0=Pfv+Ps=风摩损耗+杂散损耗(含各谐波损耗)回馈Er=Es'··Is·Im ·Ir'·+-0S <不计电动机本身损耗P0时,轴上输出的机械功率0R ss 1I 3P P 'r 2'rM 2<-== (4-80)电磁功率0sRI3P 'r2'rem<= (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。
Er=Es'··Ir'·Is·Im·Us ·jIrXr·''Ir ·'Rr/s '-Es·IsRs ·jIsXs ·Φr m·φφs >90o >90o 0s 0r 'r'r 'r 'r'r 2'r2'r'rr 9090X I j s RI 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 'r2sem++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=(4-93),S<0n Ts 01回馈制动电动n0S<0四、 回馈制动的产生 ·变极或变频调速时nTs 01回馈制动电动n0T Lf1或P=1f2或P=20S<0·下放位能负载n Ts 01回馈制动反向电动n0T LT L TMT LT MS<0§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。
转差率1n nn s 00>-=。
0R ss 1I 3P P 'r 2'rM 2<-==0sRI3P 'r2'rem >= 电动机输入功率为'r 2'rem 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:n Ts=0反接制动电动n0T Ln0'快速停车s=0s>1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。
对笼型电机,因转子回路无法串电阻,反接制动不能过于频繁。
n T s 01电动n0反接T LT LT重载低速下放反接制动(绕线转子)T NS N S L1s>1§7-3能耗制动将需制动的三相异步电动机断开交流电源后 立即在定子绕组中通入直流,建立一恒定磁场。
φnf T右左能耗制动UV WI ZI Z30o Fv Fw Fz由4-27式,p2Ik N 24p I k N 9.0F 1N 11N 11m π== ∴当直流电流Iz 流过V 、W 绕组时,每相绕组所产生的磁通势相等,基波幅值为p2k N I 4F F Nss z w v π==,(I 2I z =)合成磁通势的基波幅值为:p2k N I 4330cos F 2F Nss z 0v z π==若将Fz 看成是有效值为Is 的三相交流电流所产生的, 由4-27、4-38式,有p2k N I 2423F Nss s 1π⨯=令z 1F F =,可得:z s I 32I =,即相当于由有效值为z I 32 的三相交流电流所产生的合成磁通势。
该磁通势与转子相对转速为(-n),磁通势的转速即同步转速为pf60n 0=能耗制动转差率定义为:0n nv -=机械特性:可推知能耗制动时异步电动机的机械特性为: 〖推导见参考文献1,P285~286〗()()ν+ν+Ω=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Ω=]X X R [R X I 3X X v R v R X I 3T 2'r m 22'r 0'r2m 2s 2'r m 2'r0'r2m 2s em)X X (2X I 3T 'r m 2m2s 0m ax+Ω=,z s I 32I =; 临界能耗制动转差率'rm 'rcr X X R v +=改变直流励磁电流的大小或改变转子绕组附加电阻都可调节制动转矩。
n Ts 01能耗制动电动n0T LTmaxn Ts 01能耗制动电动n0T LTmax变电阻变励磁例题与习题: 习题7-2绕线转子异步电动机22N T r rN rN N N N N m N 216GD ,77.0cos 9.2,0322.0R ,V 253E ,A 166I min,/r 577n ,A 133I ,V 380U ,kW 60P •==φ=λΩ=======(1) 串1级电阻起动,起动转矩0.4N T ,求串入电阻大小; (2) 以串入电阻作反接制动下放重物,N L T 8.0T =,求n ; (3) 以串入电阻作回馈制动下放重物,N L T 8.0T =,求n ;n T s 01电动n0反接T LT LT反接制动T NS N S L1s>10.40.8Ts回馈制动S<0N L T T <,可用6-2式计算(1)Ω≈--=--=-=07.2)1)577600(4.0600(0322.0)1T 4.01n n n T (R )1T S S T (R R N 0N 0N r LL N N r n(2)00r nN L N L n n n 2)R R 1(T T S S -=≈+=,min /r 600n -=(3)回馈制动,S<0,min /r 600n 0-=, N L T 8.0T =不变,电阻不变2S L -=∴m in /r 1800))2(1(600)S 1(n n 0-=---=-=(1) 也可用(5-8)计算:m=1,0383.0600577600s N =-=起动转矩为N A T 4.0T =3.650383.04.01s T T s T T N L N mN A N ≈⨯===β Ω=-⨯=-β=-β=07.20322.00322.03.65R )1(R R R r r r n用(6-2)计算时:1s L =,得)1S T T (R R NL Nr n -= ,就是(5-8)式注:由图5-4,B T 不是起动转矩,故此处不能用(5-9) 例7-2绕线转子异步电动机3.2,V 164E ,A 6.20I min,/r 960n ,A 9.14I ,V 380U ,kW 5P T rN rN N N N N =λ======定子绕组Y 联结。
额定转速运行时以反接制动停车,要求起始制动转矩为2N T 求每相转子绕组应串附加电阻大小。
nTs=0反接制动电动n0T Nn0'快速停车s=0s>12T N-S L2S NS N'S crScr2因(6-2)是在额定负载范围内前提下推出的近似计算公式 此处制动转矩为2倍额定,用(6-2)计算会有一定误差。
改用实用公式(4-105)和r cr R S ∝的关系来计算:Ω≈Ω⨯⨯=≈=-=-=⋅=⋅==18.06.20304.0164I 3S E R 04.010009601000n n n S mN 74.59m N 96059550n P 9550T rNN rN r 0N 0N N N N注:铭牌参数电压、电流均为线值,Y 接时线电流=相电流,电压差3倍。
制动前:17.0)13.23.2(04.0)1(S S 22T T 1N 1cr =-+=-λ+λ=反接制动时:96.11000)960(1000n n n S 0N 02L =--=-=反接制动时(4-105)推知:37.3)1T 2T 3.2T 2T 3.2(96.1)1T T T T (S S 2N N NN 2L N TLN T 2L 2cr =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛λ+⋅λ= 由rcr R S ∝,有:t r r 2cr 1cr 2cr cr R R R S S S S +==Ω=Ω⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=39.318.0117.037.3R 1S S R r 1cr 2cr t用(6-2)计算时,Ω=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=-=06.4104.0296.118.0)1S S T T (R R N L L N r t约有20%误差。
起始制动转矩会略小于2倍额定转矩。
·与直流电动机机械特性的比较T Lan Tc dn 1en 1'直流电动机的回馈制动nTs 01回馈制动电动n0T Lf1或P=1f2或P=20S<0特点:交于纵轴T Lan Tc de-T L n 0直流电动机的反接制动-n 0n Ts=0反接制动电动n0T Ln0'快速停车s=0s>1T L n T0den 1位能负载反接制动直流电动机的n T s 01电动n0反接T LT LT重载低速下放反接制动(绕线转子)T NS N S L1s>1特点:交于横轴T Lan Tc d e-T Ln 1能耗制动位能负载能耗制动直流电动机的能耗制动n Ts 01能耗制动电动n0T LTmax特点:通过原点。