三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀

1、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第1頁 能耗制動(dòng)是經(jīng)過在定子繞組中通入直流電以消耗轉(zhuǎn)子慣性運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)能來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。（一）能耗制動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第2頁 能耗制動(dòng)是在切除三相交流電源后，定子繞組通直流電流，在定子、轉(zhuǎn)子之間氣隙中產(chǎn)生靜止磁場，慣性轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割該磁場，形成感應(yīng)電流，產(chǎn)生與慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反電磁力矩而使電動(dòng)機(jī)快速停轉(zhuǎn)，并在制動(dòng)結(jié)束后將直流電源切除，其制動(dòng)原理如圖6-11所表示。圖6-11 能耗制動(dòng)原理圖三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第3頁 先斷開交流電源開關(guān)QS1，切斷電動(dòng)機(jī)交流電源，此時(shí)轉(zhuǎn)子

2、仍沿原方向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，隨即馬上合上直流電源開關(guān)QS2，并將QS1向下合閘，電動(dòng)機(jī)V、W兩相定子繞組通入直流電，使定子中產(chǎn)生一個(gè)恒定靜止磁場，慣性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)子因切割磁力線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感生電流，其方向可用右手定則判斷出來，上面標(biāo)識為，下面標(biāo)識為。 轉(zhuǎn)子繞組中一旦產(chǎn)生感生電流，又將馬上受到靜止磁場作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用左手定則判斷可知此轉(zhuǎn)矩方向恰好與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向相反，使電動(dòng)機(jī)受制動(dòng)快速停轉(zhuǎn)。 因?yàn)檫@種制動(dòng)方法是經(jīng)過在定子繞組中通入直流電以消耗轉(zhuǎn)子慣性運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)能來進(jìn)行制動(dòng)，所以稱為能耗制動(dòng)，也稱為動(dòng)能制動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第4頁小提醒 從電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征圖中能夠看出，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下

3、降為零時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將為零，所以能耗制動(dòng)能使電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確停車。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第5頁 在能耗制動(dòng)控制線路中，直流電源普通經(jīng)過整流步驟直接從三相電源取得。常見整流步驟有半波整流和全波整流。（二）直流電源1.半波整流 半波整流能耗制動(dòng)普通選取一個(gè)整流二極管串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組其中一相電源電路中，利用晶體二極管單向?qū)ㄌ卣?，?80V交流電壓整流為脈動(dòng)直流電壓。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第6頁2.全波整流用四只整流二極管組成橋式整流電路，有分立元件，也有集成元件。 這種整流電路輸出脈動(dòng)電壓較之半波整流平穩(wěn)。因?yàn)槟芎闹苿?dòng)并不要求恒穩(wěn)電壓，所以不需要設(shè)置濾波電路和

4、穩(wěn)壓電路。3.直流電源選擇 能耗制動(dòng)中，通入電動(dòng)機(jī)直流電流不能太大，過大會(huì)燒壞定子繞組。所以，能耗制動(dòng)直流電源選擇有一定要求三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第7頁以單相橋式整流電路為例，直流電源估算方法和步驟以下： 先測量出電動(dòng)機(jī)三相繞組任意兩相之間電阻R0（） 測量電動(dòng)機(jī)空載電流 I0（A） 能耗制動(dòng)所需 直流電流IL KI0（A） 直流電壓ULIL R0（V）其中K是系數(shù)，普通取 3.54。若考慮到電動(dòng)機(jī)定子繞組發(fā)燒情況，并使制動(dòng)到達(dá)較為滿意效果，對于轉(zhuǎn)速高、慣性大拖動(dòng)系統(tǒng)可取上限。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第8頁 單相橋式整流變壓器副邊繞組電壓和電流有效值分別為

5、U2=UL/0.9I2=IL/0.9變壓器計(jì)算容量為S=U2I2假如制動(dòng)不頻繁，可取變壓器實(shí)際容量為S=（1/3-1/4）S 可調(diào)電阻R2W，功率PR = IL2R，實(shí)際選取時(shí)，電阻功率也可小些。 整流二極管額定電壓、反向擊穿電壓和功率等參數(shù)要與現(xiàn)場條件吻合。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第9頁思索并討論 仔細(xì)體會(huì)反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)工作原理，對比兩種制動(dòng)方式不一樣。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第10頁（三）無變壓器單相半波整流單向開啟能耗制動(dòng)控制線路1. 電路組成圖6-12 無變壓器單相半波整流單向開啟能耗制動(dòng)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第11頁

6、2. 電路工作原理先合上電源開關(guān)QS 單相開啟運(yùn)轉(zhuǎn)：圖6-13 電動(dòng)機(jī)單向開啟控制流程三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第12頁能耗制動(dòng)停轉(zhuǎn):圖6-14 電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)停頓控制流程三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第13頁小提醒 圖6-12中KT瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)除了起自鎖作用外，在KT出現(xiàn)線圈斷線或機(jī)械卡住等故障時(shí)，按下并松開SB2后能使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)后脫離直流電源（躲避KM2自鎖不能解除現(xiàn)象）。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第14頁（四）無變壓器單相半波整流雙向開啟能耗制動(dòng)控制線路1. 電路組成圖6-15 無變壓器單相半波整流雙向開啟能耗制動(dòng)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)

7、原理及控制電路的識讀第15頁2. 電路工作原理先合上電源開關(guān)QS正向開啟運(yùn)行：反轉(zhuǎn)開啟運(yùn)行：圖6-16 電動(dòng)機(jī)正向開啟運(yùn)行控制流程圖6-17 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)開啟運(yùn)行控制流程三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第16頁能耗制動(dòng)停轉(zhuǎn)：圖6-18 電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)停頓控制流程三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第17頁（五）有變壓器單相全波整流單向開啟能耗制動(dòng)控制線路10kW以上容量電動(dòng)機(jī)大多采取有變壓器單相全波整流能耗制動(dòng) 圖6-19 有變壓器單相全波整流單向開啟能耗制動(dòng)控制電路圖6-19 有變壓器單相全波整流單向開啟能耗制動(dòng)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第18頁（1）該

8、電路經(jīng)過整流變壓器TC和橋式全波整流器提供直流電源給電動(dòng)機(jī)繞組，而整流變壓器和可調(diào)電阻用來調(diào)整直流電流，從而調(diào)整制動(dòng)強(qiáng)度。 （2）KM2主觸點(diǎn)分兩組使用：其中一對用在變壓器輸入端，另兩對用在變壓器輸出端，這么就使得整流變壓器原邊（交流側(cè)）與副邊（直流側(cè)）同時(shí)切換，有利于提升觸點(diǎn)使用壽命。線路特點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第19頁小提醒 在如圖6-19所表示線路中，KM2主觸點(diǎn)分兩組使用：其中一對用在變壓器輸入端，另兩對用在變壓器輸出端，這么就使得整流變壓器原邊（交流側(cè)）與副邊（直流側(cè)）同時(shí)切換，有利于提升觸點(diǎn)使用壽命。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)原理及控制電路的識讀第20頁小 結(jié)： 能耗制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩大小，與通入定子繞組中直流電流大小、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子電路中電阻相關(guān)。電流越大，產(chǎn)生靜止磁場就越強(qiáng)，而轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)子切割磁力線速度就越大，產(chǎn)生制動(dòng)力矩也就越大。 能耗制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確，對機(jī)械傳動(dòng)裝置沖擊小，而且能量消耗少；缺點(diǎn)是