安裝與調(diào)試三相電動機(jī)的制動控制線路全套

安裝與調(diào)試三相電動機(jī)的制動控制線路（一）、相關(guān)理論知識1、制動的概述電動機(jī)斷開電源以后，由于慣性作用不會馬上停止轉(zhuǎn)動，而是需要轉(zhuǎn)動一段時間才會完全停下來。這種情況對于某些生產(chǎn)機(jī)械是不適宜的。例如，起重機(jī)的吊鉤需要準(zhǔn)確定位；萬能銑床要求立即停轉(zhuǎn)等。滿足生產(chǎn)機(jī)械的這種要求就要對電動機(jī)進(jìn)行制動。所謂制動，就是給電動機(jī)一個與轉(zhuǎn)機(jī)械動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)（或限制其轉(zhuǎn)速）。工程中常用的制動方法一般有兩類：機(jī)械制動和電力制動。機(jī)械制動可分為電磁抱閘斷電制動、電磁抱閘通電制動、電磁離合器制動；電力制動又可分為能耗制動、反接制動、電容制動、再生發(fā)電制動等幾種。2、反接制動原理在如圖3-12-1a所示的電路中，當(dāng)QS向上投合時，電動機(jī)定子繞組電源電壓相序為L1-L2-L3，電動機(jī)將沿旋轉(zhuǎn)磁場方向(見圖3-12-1b中順時針方向)，以n﹤n1的轉(zhuǎn)速正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機(jī)需要停轉(zhuǎn)時，拉下開關(guān)QS，使電動機(jī)先脫離電源（此時轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)）。隨后，將開關(guān)QS迅速向下投合，由于L1、L2兩相電源對調(diào)，電動機(jī)定子繞組電源電壓相序變?yōu)長2-L1-L3，旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)（見圖3-12-1b中的逆時針方向），此時轉(zhuǎn)子將以n1+n的相對轉(zhuǎn)速沿原轉(zhuǎn)動方向切割旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來，如圖3-12-1b所示，而轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生電流，又受到旋轉(zhuǎn)磁場的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向可用左手定則判斷出來，如圖3-12-1b所示?？梢?，此轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機(jī)受制動迅速停轉(zhuǎn)?？梢姡唇咏又苿邮且揽扛淖冸妱訖C(jī)定子繞組的電源相序來產(chǎn)生制動力矩，迫使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時，應(yīng)立即切斷電動機(jī)電源；否則電動機(jī)將反轉(zhuǎn)。因此，在反接制動設(shè)施中，為保證電動機(jī)的轉(zhuǎn)速被制動到接近零值時，能迅速切斷電源，防止反向啟動，常利用速度繼電器（又稱反接制動繼電器）來自動地及時切斷電源。3、機(jī)械制動控制線路利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動。機(jī)械制動常用的方法有電磁抱閘制動和電磁離合器（由電樞、勵磁繞組、電刷、滑環(huán)等組成）制動。兩者的制動原理類似，控制線路也基本相同。下面以電磁抱閘制動器為例，介紹機(jī)械制動的制動原理和控制線路。1）電磁抱閘制動器如圖3-12-2所示為常用的MZD1系列和MZS1系列交流制動電磁鐵與TJ2系列閘瓦制動器的外形，它們配合使用共用組成電磁抱閘制動器，其結(jié)構(gòu)如圖3-12-3a所示，符號如圖3-12-3b所示。電磁鐵和制動器的型號及其含義如下：1---線圈2---銜鐵3---鐵心4---彈簧5----閘輪6---杠桿7---閘瓦8---軸圖3-12-3電磁抱閘制動器制動電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分。電磁抱閘制動器分為斷電制動型和通電制動型兩種。斷電制動型的工作原理如下：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪制動。通電制動型的工作原理如下：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用。2）電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電磁抱閘制動器斷電制動控制線路如圖3-12-4所示。啟動運(yùn)轉(zhuǎn)：先合上電源開關(guān)QS。按下啟動按鈕SBl，接觸器KM線圈得電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動機(jī)M接通電源，同時電磁抱閘制動器YB線圈得電，銜鐵與鐵心吸合，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動杠桿向上移動，從而使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。制動停轉(zhuǎn)：按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，其自鎖觸頭和主觸頭分?jǐn)啵妱訖C(jī)M失電，同時電磁抱閘制動器YB線圈也失電，銜鐵與鐵心分開，在彈簧拉力的作用下，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，使電動機(jī)被迅速制動而停轉(zhuǎn)。電磁抱閘制動器斷電制動在起重機(jī)械上（如電梯、行吊等）被廣泛采用。其優(yōu)點是能夠準(zhǔn)確定位，同時可防止電動機(jī)突然斷電時，重物自行墜落；缺點是不經(jīng)濟(jì)。因為電磁抱閘制動器線圈耗電時間與電動機(jī)一樣長。另外，由于電磁抱閘制動器在切斷電源后的制動作用，使手動調(diào)整工件很難，因此，對要求電動機(jī)制動后能調(diào)整工件位置的機(jī)床設(shè)備，可采用通電制動型制動器進(jìn)行制動。3）電磁抱閘制動器通電制動控制線路電磁抱閘制動器通電制動控制線路如圖3-12-5所示。這種通電制動與上述斷電制動方法稍有不同。當(dāng)電動機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)時，電磁抱閘制動器線圈斷電，閘瓦與閘輪分開，無制動作用；當(dāng)電動機(jī)失電需停轉(zhuǎn)時，電磁抱閘制動器的線圈得電，使閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng)電動機(jī)處于停轉(zhuǎn)常態(tài)時，線圈也無電，閘瓦與閘輪分開，這樣操作人員可以用手扳動主軸調(diào)整工件、對刀等。圖3-12-5控制線路和工作原理請讀者自行分析。4、能耗制動控制線路在工程或工廠中，使電動機(jī)在切斷電源后，產(chǎn)生一個和電動機(jī)實際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電動機(jī)迅速制動停轉(zhuǎn)的方法叫做電力電力制動。電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動、電容制動、再生發(fā)電制動等，本節(jié)只分析能耗制動析控制線路。1）能耗制動原理想一想:能耗制動是怎樣實現(xiàn)現(xiàn)制動的，它與機(jī)械制動有什么不同？圖3-12-6a所示電路中，斷開電源開關(guān)QSl，切斷電動機(jī)的交流電源后，這時轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)；隨后立即合上開關(guān)QS2，并將QSl向下合閘，電動機(jī)V、W兩相定子繞組通人直流電，使定子中產(chǎn)生一個恒定的靜止磁場，這樣作慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子因切割磁力線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來，如圖3-12-6b所示。轉(zhuǎn)子繞組中一旦產(chǎn)生了感應(yīng)電流，又立即受到靜止磁場的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用左手定則判斷可知，此轉(zhuǎn)矩的方向正好與電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相反，使電動機(jī)受制動迅速停轉(zhuǎn)?？梢姡芎闹苿邮钱?dāng)電動機(jī)切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電，迫使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法。由于這種制動方法是通過在定子繞組中通人直流電，以消耗轉(zhuǎn)子質(zhì)性運(yùn)轉(zhuǎn)的動能來進(jìn)行制動的，所以稱為能耗制動，又稱動能制動。2）單向啟動能耗制動自動控制線路①無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路如圖3-12-7所示線路采用單相半波整流器作為直流電源，所用附加設(shè)備較少，線路簡單，成本低，常用于1OkW以下小容量電動機(jī)，且對制動要求不高的場合。對于10KW以上容量的電動機(jī)，多采用有變壓器單相橋式整流能耗制動自動控制線路，如圖3-12-8所示，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(diào)節(jié)直流電流的，從而調(diào)節(jié)制動強(qiáng)度，整流變壓器一次側(cè)與整流器的直流側(cè)同時進(jìn)行切換，有利于提高觸頭的使用壽命。其電路工作原理請讀者自行分析。能耗耗制動的優(yōu)點是制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)，且能量消耗較小。缺點是需要附加直流電源裝置，設(shè)備費用較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小。因此能耗制動一般用于要求制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。能耗制動所需的直流電源一般用以下方法進(jìn)行估算，其估算步驟是（以常用的單相橋式整流電路為例）：（1）首先測量出電動機(jī)三根進(jìn)線中任意兩根之間的電阻R（Ω）。（2）測量出電動機(jī)的進(jìn)線空載電流IO