制動:就是給電動機一個與轉動方向相反的轉矩使它迅速停轉(或限制其轉速)。   
制動的方法一般有兩類:機械制動和電氣制動。
機械制動:利用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停轉的方法叫機械制動。機械制動常用的方法有:電磁抱閘和電磁離合器制動。
電氣制動:電動機產生一個和轉子轉速方向相反的電磁轉矩,使電動機的轉速迅速下降。三相交流異步電動機常用的電氣制動方法有能耗制動、反接制動和回饋制動。

一、反接制動
1.反接制動的方法
    異步電動機反接制動有兩種,一種是在負載轉矩作用下使電動機反轉的倒拉反轉反接制動,這種方法不能準確停車。另一種是依靠改變三相異步電動機定子繞組中三相電源的相序產生制動力矩,迫使電動機迅速停轉的方法。
    反接制動的優點是:制動力強,制動迅速。缺點是:制動準確性差,制動過程中沖擊強烈,易損壞傳動零件,制動能量消耗大,不宜經常制動。因此反接制動一般適用于制動要求迅速、系統慣性較大,不經常啟動與制動的場合。

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2.速度繼電器(文字符號KS)

    速度繼電器是依靠速度大小使繼電器動作與否的信號,配合接觸器實現對電動機的反接制動,故速度繼電器又稱為反接制動繼電器。

    感應式速度繼電器是靠電磁感應原理實現觸頭動作的。從結構上看,與交流電機類似,速度繼電器主要由定子、轉子和觸頭三部分組成。定子的結構與籠型異步電動機相似,是一個籠型空心圓環,有硅鋼片沖壓而成,并裝有籠型繞組。轉子是一個圓柱形永久磁鐵。
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速度繼電器的結構原理圖

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速度繼電器的符號

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    速度繼電器的軸與電動機的軸相連接。轉子固定在軸上,定子與軸同心。當電動機轉動時,速度繼電器的轉子隨之轉動,繞組切割磁場產生感應電動勢和電流,此電流和永久磁鐵的磁場作用產生轉矩,使定子向軸的轉動方向偏擺,通過定子柄撥動觸頭,使常閉觸頭斷開、常開觸頭閉合。當電動機轉速下降到接近零時,轉矩減小,定子柄在彈簧力的作用下恢復原位,觸頭也復原。

    常用的感應式速度繼電器有JY1和JFZ0系列。JY1系列能在3000r/min的轉速下可靠工作。JFZ0型觸頭動作速度不受定子柄偏轉快慢的影響,觸頭改用微動開關。一般情況下,速度繼電器的觸頭在轉速達到120r/min以上時能動作,當轉速低于100r/min左右時觸頭復位。

3.反接制動的控制線路

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單向啟動反接制動控制線路

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    當電動機正常運轉需制動時,將三相電源相序切換,然后在電動機轉速接近零時將電源及時切掉?刂齐娐肥遣捎盟俣壤^電器來判斷電動機的零速點并及時切斷三相電源的。速度繼電器KS的轉子與電動機的軸相連,當電動機正常運轉時,速度繼電器的常開觸頭閉合,當電動機停車轉速接近零時,KS的常開觸頭斷開,切斷接觸器的線圈電路。

反接制動控制線路工作原理分析:

(1)單向啟動:

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(2)反接制動: 本文來自www.yangxinkx.com

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(a)單向啟動

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(b)反接制動原理示意圖1

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(c)反接制動原理示意圖2

單向啟動反接制動控制線路原理示意圖

(a)單向啟動(b)反接制動原理示意圖1(c)反接制動原理示意圖2

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二、能耗制動

    當電動機切斷交流電源后,立即在定子繞組的任意二相中通入直流電,迫使電動機迅速停轉的方法叫能耗制動。

1.能耗制動的方法

    先斷開電源開關,切斷電動機的交流電源,這時轉子仍沿原方向慣性運轉;隨后向電動機兩相定子繞組通入直流電,使定子中產生一個恒定的靜止磁場,這樣作慣性運轉的轉子因切割磁力線而在轉子繞組中產生感應電流,又因受到靜止磁場的作用,產生電磁轉矩,正好與電動機的轉向相反,使電動機受制動迅速停轉。由于這種制動方法是在定子繞組中通入直流電以消耗轉子慣性運轉的動能來進行制動的,所以稱為能耗制動。

    能耗制動的優點是制動準確、平穩,且能量消耗較小。缺點是需附加直流電源裝置,設備費用較高,制動力較弱,在低速時制動力矩小。所以,能耗制動一般用于要求制動準確、平穩的場合。

2.能耗制動控制線路

    對于10KW以上容量較大的電動機,多采用有變壓器全波整流能耗制動控制線路。如圖2-74所示為有變壓器全波整流單向啟動能耗制動控制線路,該線路利用時間繼電器來進行自動控制。其中直流電源由單相橋式整流器VC供給,TC是整流變壓器,電阻R是用來調節直流電流的,從而調節制動強度。 自動控制網www.yangxinkx.com版權所有

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單向啟動能耗制動控制線路 自動控制網www.yangxinkx.com版權所有


線路工作原理分析如下:

(1)單向啟動運轉: 自動控制網www.yangxinkx.com版權所有

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(2)能耗制動停轉:

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三、回饋制動(又稱發電制動、再生制動)

    這種制動方法主要用在起重機械和多速異步電動機上。

    當起重機在高處開始下放重物時,電動機轉速n小于同步轉速n1,這時電動機處于電動運行狀態,但由于重力的作用,在重物的下放過程中,會使電動機的轉速n大于同步轉速n1,這時電動機處于發電運行狀態,轉子相對于旋轉磁場切割磁力線的運動方向會發生改變,其轉子電流和電磁轉矩的方向都與電動運行時相反,電磁力矩變為制動力矩,從而限制了重物的下降速度,不致于重物下降得過快,保證了設備和人身安全。

    對多速電動機變速時,如使電動機由二級變為四級時,定子旋轉磁場的同步轉速n1由3000轉/分變為1500轉/分,而轉子由于慣性仍以原來的轉速n(接近3000轉/分)旋轉,此時n>n1,電動機產生發電制動作用。

    發電制動是一種比較經濟的制動方法。制動時不需改變線路即可從電動運行狀態自動地轉入發電制動狀態,把機械能轉換成電能再回饋到電網,節能效果顯著。缺點是應用范圍較窄,僅當電動機轉速大于同步轉速時才能實現發電制動。

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