(参考)正反转与制动控制环节接线调试20130424.doc

正反转与制动控制环节接线调试发布:2011-08-29 | 作者: | 来源: liaozhihua | 查看:905次 | 用户关注：一、正反转控制环节需要两个相反方向运动的场合很多，如机床工作台的进退、升降，刀库的正向回转与反向回转，主轴的正反转等。通过电动机的正反转控制就可实现两个相反方向的运动，对于交流电动机，主要通过改变三相定子绕组上任两相之间的电源相序的方法改变电动机转向。1.正-停-反控制图1是电动机正-停-反控制电路。主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开时，三相电源线L1、L2、L3分别接入定子绕组的U、V、W接线端子上，电动机正一、正反转控制环节 需要两个相反方向运动的场合很多，如机床工作台的进退、升降，刀库的正向回转与反向回转，主轴的正反转等。通过电动机的正反转控制就可实现两个相反方向的运动，对于交流电动机，主要通过改变三相定子绕组上任两相之间的电源相序的方法改变电动机转向。1. 正-停-反控制 图1是电动机正-停-反控制电路。主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开时，三相电源线L1、L2、L3分别接入定子绕组的U、V、W接线端子上，电动机正转；而当KM1主触头断开、KM2主触头闭合时，三相电源线中L1、L3换接至定子绕组的W、U接线端子上，电动机反转。 图1 正-停-反控制线路a)主电路 b)控制线路操作时按下SB2，KM1线圈通电，并通过KM1常开辅助触头自锁。主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开，电动机正转。 反转操作时必须先按SB1使KM1线圈断电，然后才能按下SB3，使KM2线圈通电，并通过KM2常开辅助触头自锁，主电路中形成KM1主触头断开、KM2主触头闭合的状态，电动机反转。所以该控制线路称为正-停-反控制线路。 当KM1线圈通电，KM2线圈因所在支路的KM1常闭辅助触头断开而确保断电；反之，当KM2线圈通电，KM1线圈也为因所在支路的KM2常闭辅助触头断开而确保断电。这种在对方线圈所在支路中串接一个本线圈所控制的常闭辅助触头，保证两个线圈不得同时通电的电路环节称为互锁。 2. 正-反-停控制 图2是电动机正-反-停控制电路。当按下复合按钮SB2时，KM1线圈通电，并通过KM1常开辅助触头自锁。同时KM2因所在支路中的联动按钮SB2的常闭触头断开而确保断电，主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开，电动机正转。图2 正-停-反控制线路a)主电路 b)控制线路当按下SB3时，KM1线圈因所在支路的SB3常闭触头断开而断电，KM2线圈因所在支路的SB3常开触头闭合而通电，同时通过KM2常开辅助触头自锁，主电路中形成KM1主触头断开、KM2主触头闭合的状态，电动机反转。 当按下SB1时控制线路中各线圈均断电，电动机停转。所以该控制线路称为正-反-停控制线路。 KM1线圈与KM2线圈所在支路中既有电气互锁，又有机械互锁，该控制线路称为电气-机械双重互锁线路，比较安全可靠，是机电设备中最常用的电气控制环节。 3. 正-反自循环控制 图3是平面磨床工作台运动示意图，行程开关SQ1、SQ2安装在工作台运动部件的。左右两个极限位置，工作台上还安装左右两个挡铁。图3 平面磨床工作台的往返自循环运动起动后，工作台运动向右运动至右极限位置时，右挡铁压下SQ2行程开关按钮，电动机改变转向驱动工作台向左运动。 工作台运动至左极限位置时，左挡铁压下SQ1行程开关按钮，电动机又一次改变转向驱使工作台向右运动，形成左右往复循环运动安装在行程开关外侧还有两个行程开关SQ3、SQ4。 如因某种故障，工作台到达SQ1或SQ2位置时，未能触动SQ1或SQ2所控制的触头，工作台将继续运动到行程开关SQ3或SQ4处压下SQ3或SQ4，从而切断主电路电源迫使电动机停机，避免工作台超出允许极限位置而造成事故，因此SQ3、SQ4是超程保护开关。 图4是能实现工作台往复运动的电动机正-反自循环控制线路。按下SB2，KM1线圈通电，并通过KM1常开辅助触头自锁，主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开，电动机正转驱动工作台右移。图4 左右往返自循环运动控制线路a)主电路 b)控制线路工作台移至右极限位置时，右挡铁压下SQ1行程开关，KM1线圈因所在支路中的SQ1常闭辅助触头断开而断电，并使KM1常开辅助触头解除自锁；KM2线圈则通过支路中的SQ1常开辅助触头闭合形成自锁并通电，主电路中KM1主触头断开、KM2主触头闭合，电动机反转驱动工作台左移。 当工作台运动到左极限位置时，左挡铁压下SQ2行程开关时，又使主电路中KM1主触头闭合、KM2主触头断开，电动机再次正转驱动工作台右移，如此循环。 按下SB1，KM1线圈和KM2线圈均断电，自循环停止。 二、制动控制环节 由于机械惯性，三相异步电动机从切除电源到停止转动，需经过一段降速时间，不能满足电动机快速停车的效率要求，因此需要对电动机制动。制动方法分为机械制动和电气制动两大类。机械制动采用机械抱闸、液压制动器等机械装置实现。电气制动实质上是在电动机切断电源时产生一个与转子运转方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速降速。电气制动有能耗制动和反接制动两种控制线路。 1. 能耗制动控制 所谓能耗制动，就是在电动机切断三相交流电源的同时，在定子绕组中通入直流电流，利用电磁感应电流与静止磁场作用产生电磁制动转矩实现制动。 图5是时间原则控制的单向能耗制动控制线路。电动机正常运转时，若按下SB1复合按钮，KM1线圈断电，主电路中KM1主触头断开，导致电动机脱离三相交流电源，电动机开始降速。图5 时间原则控制的单向能耗制动线路a)主电路 b)控制线路按在SB1的同时，接触器线圈KM2和时间继电器线圈KT同时通电吸合，并通过常开辅助触头KM2、KT自锁。主电路中3个KM2主触头全部闭合，从L2、L3引入的两相交流电源通过变压器TC引入桥式整流电路的输入端，经整流后输出端的直流电加载到了定子绕组的V、W相，通过感应作用在电动机转子绕组中产生制动转矩，抵消电动机定子绕组断电后的惯性转矩，使电动机快速降速。 按下SB1的同时，KT线圈也通电，经过一段延时后，电动机转速降至接近零速，KM2线圈会因所在支路中的KT常闭延时断开辅助触头的断开而断电，主电路中KM2主触头断开切除能耗制动的直流电流，电动机停止转动。 2. 反接制动控制 反接制动通过改变异步电动机定子绕组中三相电源的相序，从而产生一个与转子惯性转动方向相反的制动转矩，实现制动。 反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近两倍同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压起动时起动电流的两倍，冲击电流很大。为了减小冲击电流，需在电动机主电路中串接电阻限制反接制动电流。 图6是单向反接制动控制线路。起动时，按下SB2，KM1线圈通电，并通过KM1常开辅助触头自锁，主电路中KM1主触头闭合，电动机正转起动升速，当升速至接近速度继电器KS的额定动作速度时，控制线路中的KS辅助触头闭合。图6 单向反接制动控制线路a)主电路 b)控制线路之后当按下SB1，KM1线圈断电、KM2线圈因所在支路中的SB1常开辅助触头的闭合而通电。主电路中KM1主触头断开、KM2主触头闭合，导致L1、L3中电流反接至W、U两相定子绕组中，改变了定子绕组中三相电源的相序，从而产生出一个与电动正向转动惯性矩相反的制动转矩，使电动机快速降速。 当电动机转子转速接近零速时，KM2线圈因所在支路中的KS辅助触头的断开而断电，惯性转矩消失，电动机停转。 由以上分析可知，能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动的制动效果不及反接制动的明显，同时需要一个直流电源，控制线路相对比较复杂，通常能耗制动适用于电动机容量较大、起动、制动频繁的场合。三、工作任务叙述正反转与制动控制环节的控制逻辑、完成正反转与制动控制环节的接线