三相异步电动机的制动控制线路接线图

接线图 2023年09月21日 10:59 513 admin

三相异步电动机的制动控制线路接线图

某些生产机械，如车床等要求在工作时频繁的起动与停止；有些工作机械，如起重机的吊勾需要准确定位，这些机械都要求电动机在断电后迅速停转，以提高生产效率和保护安全生产。

电动机断电后，能使电动机在很短的时间内就停转的方法，称作制动控制。制动控制的方法常用的有二类，即机械制动与电力制动，下面将这两种制动方法介绍如下。

01机械制动

机械制动是利用机械装置，使电动机迅速停转的方法，经常采用的机械制动设备是电磁抱闸，电闸抱闸的外形结构如图21801所示。

三相异步电动机的制动控制线路接线图第1张

电磁抱闸主要由两部分构成：制动电磁铁和闸瓦制动器。制动电磁铁由铁芯和线圈组成；线圈有的采用三相电源，有的采用单相电源；闸瓦制动器包括：闸瓦，闸轮，杠杆和弹簧等。闸轮与电动机装在同一根转轴上. 制动强度可通过调整弹簧力来改变。

1.电磁抱闸制动控制线路之一

三相异步电动机的制动控制线路接线图第2张

如图21802所示,电磁抱闸制动控制线路的工作原理简述如下:

接通电源开关QS后，按起动按钮SB2，接触器KM线圈获电工作并自锁。电磁抱闸YB线圈获电，吸引衔铁（动铁芯），使动、静铁芯吸合，动铁芯克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，取消对电动机的制动；与此同时，电动机获电起动至正常运转。当需要停车时，按停止按钮SB1，接触器KM断电释放，电动机的电源被切断的同时，电磁抱闸的线圈也失电，衔铁被释放，在弹簧拉力的作用下，使闸瓦紧紧抱住闸轮，电动机被制动，迅速停止转动。

电磁抱闸制动，在起重机械上被广泛应用。当重物吊到一定高度，如果线路突然发生故障或停电时，电动机断电，电磁抱闸线圈也断电，闸瓦立即抱住闸轮使电动机迅速制动停转，从而防止了重物突然落下而发生事故。

2.电磁抱闸制动控制线路之二

采用图21802控制线路，有时会因制动电磁铁的延时释放，造成制动失灵。

造成制动电磁铁延时的主要原因：制动电磁铁线圈并接在电动机引出线上(参见图2－71)。电动机电源切断后，电动机不会立即停止转动，它要因惯性而继续转动。由于转子剩磁的存在，使电动机处于发电运行状态，定子绕组的感应电势加在电磁抱闸YB线圈上。所以当电动机主回路电源被切断后，YB线圈不会立即断电释放，而是在YB线圈的供电电流小到不能使动、静铁芯维持吸合时，才开始释放。

解决上述问题的简单方法是；在线圈YB的供电回路中串入接触器KM的常开触头。如果辅助常开触头容量不够时，可选用具有五个主触头的接触器。或另外增加一个接触器，将后增加接触器的线圈与原接触器线圈并联。将其主触头串入YB的线圈回路中。这样可使电磁抱闸YB的线圈与电动机主回路同时断电，消除了YB的延时释放。

3.防止电磁抱闸延时的制动控制线路

如图21803所示：

三相异步电动机的制动控制线路接线图第3张

02电力制动

常用的电力制动有电源反接制动和能耗制动两种。

一、电源反接制动

电源反接制动是依靠改变电动机定子绕组的电源相序，而迫使电动机迅速停转的一种方法。

1.单向运转反接制动控制线路

如图21804所示：

三相异步电动机的制动控制线路接线图第4张

2.可逆起反接制动控制线路之一

如图21805所示：

三相异步电动机的制动控制线路接线图第5张

图中KS—1和KS—2分别为速度继电器正反两个方向的两副常开触头，当按下SB2时，电动机正转，速度继电器的常开触头KS—2闭合，为反接制动作准备，当按下SB3时，电动机反转，速度继电器KS—1闭合，为反接制动作准备。中间继电器KA的作用是：为了防止当操作人员因工作需要而用手转动工件和主轴时，电动机带动速度继电器KS也旋转；当转速达到一定值时，速度继电器的常开触头闭合，电动机获得反向电源而反向冲动，造成工伤事故。

图21805控制线路的工作原理，简述如下：

闭合电源开关QS后按SB2，接触器KM1获电闭合并通过其自锁触头自锁，电动机M正转起动，当电动机转速高于120转/每分钟时，KS—2闭合，为反接制动作准备。

当需要正转停止时，按SB1，接触器KM1断电释放而中间继电器KA获电吸合并自锁；KA的常开触头断开，切断KM2自锁触头的供电回路，使其不能自锁；KA的常开触头接通KM2的线圈回路，使KM2获电吸合，此时反接制动开始，当电动机的转速降至约100转/每分钟时，速度继电器KS—2断开，使 KM2断电释放，在中间继电器自锁回路中的常开触头KM2断开，使中间继电器KA也失电释放。（反转的起动及反接制动的工作原理与上述相似，不再赘述。）

可逆起动反接制动的控制线路之一的参考接线步骤如下：

(1)首先接好电源FU2及热继电器FR常闭触头，引出控制电源“1”与“2。

(2)将电源“1”接至三个线圈的一端。接触器KM1与KM2的线圈空闲端分别接至对方的常闭触头；从KM1、KM2的两个空常闭触头各引出一长一短两根线，其中两根短线接至对方的常开触头，两根长线为两个接触器各自的线圈线，其中从KM2常闭引出的长线为“KM1的线圈线”，接至SB2左侧常开接点；从KM2常闭引出的长线为“KM2的线圈线”，接至SB3左侧常开接点。

(3) 将KM1、KM2刚接过线的常开触头的空接点，与KA的常闭触头用导线连接，并引出一根长线作为“KM1与KM2的共自锁线”接到SB2（或SB3），右侧常开接点；从KA常闭接点的空闲端点引出一根长线，接至SB1右侧常闭接点；从KA 线圈的空接点引出两短一长共三根线，短线分别接KM1、KM2未接过线的常开接点，长线作为“KA的线圈线”接至SB1左侧常开接点，将刚接过线的KM1、KM2的两个空常开接点与KA 的常开接点连接，将刚接过线的KA常开空触头与另一个KA常开触头连接，并从此点引出一长一短两根导线，其中短线与电源“2”连接，长线作为“电源线”接至SB1右侧常开（或左侧常闭）接点上。

(4)从刚接过线的KA常开空接点引出一根长线接至速度继电器KS 的两个常开触头，将KS-1，KS-2的空接点与KM1、KM2的线圈线连接。此处注意KS-1与KM1线圈线连接，KS-2与KM2线圈线连接。如果KS与按钮开关较近，则将KS 的引出线接至按钮开关SB2、SB3的左侧常开接点；如果KS与接触器KM1、KM2较近，则将KS的引出线接至KM1、KM2的常开自锁触头上（与常闭触头交叉相连的一端）。

(5)将SB1左侧常闭与右侧常开两接点相连接；将SB2与SB3右侧常开的两接点相连接。

(6)检查所有的接线，确认无错漏后，送电试机。

3.可逆起动反接制动控制线路之二

如图21806所示:

三相异步电动机的制动控制线路接线图第6张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第7张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第8张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第9张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第10张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第11张

三相异步电动机的制动控制线路接线图第12张

图21813所示的控制线路适用于正常运行为三角形接法的电动机。在电动机三相定子绕组中每相串接一个整流二极管。电动机正常运行时，接触器KM1、KM2都获电吸合，KM2触头短接二极管。当需要停车时，按停止按钮SB1，KM1和KM2均断电释放，二极管串入绕组工作。电动机转子有剩磁，且在惯性作用下继续旋转，转子剩磁磁场切割定子绕组，产生定向的感应电流。定子感应电流与转子的旋转磁场相互作用，产生制动力矩，迫使电动机停转。

图21812及图21813中，请读者自补接线图。这两个图非常简单，也可以不画接线图，按照原理图直接连接。

短接制动的优点是简单易行，无需特殊的控制设备。制动时，定子的感应电流比电动机空载起动时的电流要小。

短接制动的缺点是：制动作用不强，定位不准确，且仅适用于小容量的高速电动机。

二、电容制动

电容制动是将工作着的异步电动机在切断电源后，立即在定子绕组的端线上，接入电容器而实现制动的一种方法。

电容制动控制线路如图21814所示：

三相异步电动机的制动控制线路接线图第13张

三组电容器可以接成星形或三角形，与电动机定子出线端形成闭合回路。当运行的电动机断开电源时，转子内的剩磁切割定子绕组产生感应电动势，并向电容充电，其充电电流在定子绕组中形成励磁电流，建立一个磁场，这个磁场与转子剩磁相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动力矩，使电动机迅速停转，完成制动。

电容制动控制线路的工作原理如下：

起动过程，闭合电源开关QS并按下起动按钮SB2，接触器KM1获电吸合并经KM1-1常开触头自锁，KM1-2常闭触头断开，闭锁了KM2；接触器KM1的主触头闭合，电动机获电运转；KM1-3闭合使时间继电器KT获电吸合，KT的延时断开常开触头瞬间闭合，为KM2获电作准备。需要停车时，按下停止按钮SB1使接触器KM1断电释放，KM1主触头、常开触头KM1-1 KM1-3、常闭触头KM1-2、均恢复至原始状态。其中KM1-2联锁触头恢复闭合时，接触器KM2获电吸合，KM2主触头闭合，将三相制动电容器及电阻R1、R2接入定子绕组，电动机被制动，直至停转；同时，KM1-3的断开使时间继电器KT失电释放，其延时断开常开触头延时至电动机停止后，自动断开，切断接触器KM2线圈回路，使接触器KM2失电释放。至此，全部电器均恢复至原始状态。

控制线路中的电阻R1是调节电阻，用以调节制动力矩的大小，电阻R2为放电电阻。对于380伏、50赫兹的鼠笼式异步电动机，根据经验，每千瓦每相大约需150微法的制动电容，电容的工作电压应不小于电动机的额定电压。

电容制动的方法对高速、低速运转的电动机均能迅速制动，能量损耗小，设备简单，一般用于10千瓦以下的小容量电动机，并且可用于制动较频繁的场所。

三、发电制动

发电制动又称为再生制动或回馈制动。在电动机工作过程中，由于外力的作用，如起重机在高处下降重物时，可使电动机的旋转速度n2超过定子绕组旋转磁场的同步转速n1。现假定旋转磁场不动，则转子导体将以n2减n1的转速切割磁力线，使电动机转变成发电机运行。将重物的位能转变为电能反馈给电网，所以这种制动方法称为发电制动。

发电制动的经济效益好，可将负载的机械能量变换成电能反送到电网上，发电制动的不足之处是应用范围窄，仅当电动机实际转速大于同步转速时才能实现制动。发电制动常用于起重机械和多速异步电动机。如使电动机转速由二级变为四级时，定子旋转磁场的同步转速由每分钟3000转，变为每分钟1500转，而转子由于惯性，仍以原来的大约每分钟2900转的速度旋转，此时 n 大于 n1 ，电动机产生发电制动作用。

有关电动机的制动，我们已介绍了两大类，十多种控制线路。读者在今后的实际工作中，应根据工作现场的实际情况以及经济条件等因素，灵活地选用这些制动控制线路。

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