项目电气制动控制电路安装

1、八、知识索引在现代工业生产过程中，往往要求电动机能够迅速停车或者机械设备能够准确定位，因此制动的方法尤为重要。电动机常用的制动方法有机械制动和电气制动两大类。一）机械制动在切断电源以后，利用机械装置使电动机迅速停转的方法称为机械制动。应用较普遍的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器两种，它们的制动原理基本相同。电磁抱闸制动装置，外形及结构如图8-1所示。 （a）结构 (b) 符号图8-1 电磁抱闸制动器的结构及符号1线圈 2衔铁 3铁心 4弹簧 5闸轮 6杠杆 7闸瓦 8轴电磁抱闸主要包括两部分：制动电磁铁和闸瓦制动器。电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型。机械制动控制线路有断电制动和通电制

2、动两种。电磁抱闸断电制动控制线路如图8-2所示。按下按钮SB2，接触器KM线圈得电，主触头闭合使电磁抱闸的电磁铁线圈YB得电，衔铁吸合，使制动器闸瓦松开，电动机起动运转；停车时，按下SB1，接触器KM线圈断电，主触头使电动机和电磁铁线圈YB同时断电，在弹簧力的作用下，使闸瓦将安装在电动机转轴上的闸轮紧紧抱住，电动机迅速停转。图8-2 电磁抱闸控制线路在电梯、起重、卷扬机等升降机械上，通常采用断电制动。其优点是能够准确定位，同时可防止电动机突然断电或线路出现故障时重物的自行坠落。在机床等生产机械中采用通电制动，以便在电动机未通电时，可以用手扳动主轴以调整和对刀。二）电气制动电气制动是使电动机产生

3、一个与原来转子的转动方向相反的制动转矩来使电动机迅速停车。常用的电气制动有反接制动和能耗制动两种。1. 反接制动反接制动是靠改变电动机定子绕组中三相电源的相序，产生一个与转子转动方向相反的电磁转矩，使电动机迅速停转。必须指出当电动机的转速接近于零时，应立即切断电源，否则电动机将反转。l 速度继电器学习与检测速度继电器是用来反映转速与转向变化的继电器，其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号。速度继电器通常与接触器配合，实现对电动机的反接制动，因而又称为反接制动继电器。1. 外形、结构、符号速度继电器主要由转子、定子和触头等部分组成，转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼形空心圆环，由硅钢片叠成，

4、并装有笼形绕组。如图8-3所示。转子的轴与电动机的轴通过联轴器相连，当电动机转动时，转子随之转动产生一个旋转磁场，定子中的笼型绕组切割磁力线而产生感应电流。定子绕组在旋转磁场的作用下，产生电磁转矩，定子因受力而跟随转动，与定子相连的胶木摆杆也随之偏转。当达到一定转速时，摆杆推动簧片触头运动，使常闭触头断开，常开触头闭合。当电动机转速低于某一数值时，定子产生的转矩减小，触头在簧片作用下复位。 （a）JY1型速度继电器外形（b）结构 （图8-3 速度继电器1-转轴 2-转子（永久磁铁） 3-定子绕组 4-胶木摆杆 5-簧片（动触头） 常用的速度继电器有JYl型和JFZ0型两种。其中JYl型可在70

5、03600 r/min范围工作，JFZ0-1型适用于3001000r/min，JFZ0-2型适用于10003000r/min。一般速度继电器都具有两对转换触头，一对用于正转时动作，另一对用于反转时动作。触头额定电压为380V，额定电流为2A。通常速度继电器动作转速为120r/min，复位转速在100r/min以下。2. 接线仔细观察速度继电器的触头结构，分清常开触头和常闭触头。速度继电器的接线时，正反向的触头不能接错，否则不能起到反接制动时接通和断开反向电源的作用。3. 安装及选择（1）速度继电器的转轴应与电动机同轴联接。安装时，采用速度继电器的连接头与电动机转轴直接连接的方法，并使两轴中心线

6、重合。（2）速度继电器的金属外壳应可靠接地。（3）主要根据电动机的额定转速来选择速度继电器。l 反接制动控制线路单向运行的反接制动控制线路如图8-4所示。图8-4 单向运行的反接制动控制线路由于反接制动时的制动电流一般约为额定电流的10倍，比直接起动时的起动电流还要大，必须对反接制动电流加以限制，因此在主电路中需要串入限流电阻R。控制线路的工作原理为：合上电源开关QS后，按下按钮SB2，接触器KM1线圈得电，其主触头闭合，电动机得电运转，同时其常开辅助触头闭合自锁，常闭辅助触头断开，使KM2线圈不能得电。电动机转速升高到一定数值后，速度继电器KS的常开触头闭合，为反接制动接触器KM2接通做好准

7、备。停车时，按下SB1，KM1线圈断电，KM1的主触头和常开辅助触头断开，常闭辅助触头闭合，KM2线圈得电，KM2主触头闭合，串入限流电阻RB，并将电源换相后接到电动机的定子绕组上，产生一个与转向相反的电磁转矩，使电动机转速迅速下降；当转速下降到接近100转/分钟时，速度继电器的常开触头断开，接触器KM2线圈断电，制动结束。反接制动的优点是制动力强、制动迅速，缺点是制动准确性差，制动过程中冲击力强烈、易损坏传动零件、制动能量消耗较大。因此反接制动一般用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常起动与制动的场合。2. 能耗制动能耗制动是在切除三相交流电源的同时，定子绕组通入直流电源，在转速接近零时再切

8、除直流电源。这种制动方法实质上是把转子原来“储存”的机械能，转变成电能，又消耗在转子上，因而叫做“能耗制动”。l 能耗制动工作原理断开通入异步电动机的定子绕组中的三相交流电源，立即接通直流电源，如图8-3所示。当定子绕组通入直流电源时，在电动机中将产生一个恒定磁场。转子因机械惯性继续旋转时，转子导体切割恒定磁场，在转子绕组中产生感应电动势和感应电流，用右手定则可以判别感应电流的方向，如图8-5（b）所示,×表示感应电流方向。通电导体在恒定磁场中会收到力的作用，产生电磁转矩，作用力的方向用左手定则判定，由图可见电磁转矩的方向与转子转动的方向相反，为制动转矩。在制动转矩作用下，转子转速迅

9、速下降。 a) b)图8-5能耗制动工作原理l 能耗制动控制线路分析图8-6是用时间继电器实现的半波整流能耗制动的控制线路。图8-6 半波整流能耗制动控制线路1） 控制线路工作原理如下：合上电源开关QS后，按下SB2，电动机得电转动。当需要停车时，按下SB1，接触器KM1断电，接触器KM2和时间继续电器KT得电，在电动机定子绕组中通入经半波整流后得到的直流电流，形成一个恒定磁场，电动机转子在惯性作用下继续转动，切割该恒定磁场，产生一个与惯性转动方向相反的力，使电动机转速下降，时间继电器的整定时间到后，其延时断开常闭触头断开，使KM2线圈断电，制动结束。图中KT瞬时闭合常开触头的作用是当出现KT

10、线圈断线或机械卡住等故障时，按下SB1后能迅速制动，从而避免三相定子绕组中长期接入能耗制动的直流电源。2）能耗制动控制线路安装1. 绘制布置图、接线图，在控制板上按布置图安装电器元件，并贴上醒目的文字符号。2. 安装、接线在控制板上按原理图和接线图进行安装、布线。安装电器元件的工艺要求同项目二、板前线槽布线的工艺要求同项目三。3. 安装电动机、连接外部的导线 安装电动机做到安装牢固平稳，以防止在换向时产生滚动而引起事故；连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线；连接电动机、电源等控制板外部的导线。电动机连接线采用绝缘良好的橡皮线进行通电校验。4. 自检线路5. 通电试车提示: 1. 时间继电器的整

11、定时间不要过长，以免制动时间过长引起定子绕组发热。2. 整流二极管要配装散热器和固定散热器支架。3. 制动电阻要安装在控制板外面。4.进行制动时，停止按钮SB1要按到底。5. 通电试车时，一定要有教师在现场监护，同时要做到安全文明生产。特别温馨提示：1. 在通电试验时，必须注意人身和设备的安全。要遵守安全操作规定，不得随意触动带电部位，要尽可能在切断电源的情况下进行检测，以免发生不良后果。2. 用电阻测量方法检查故障时，一定要先切断电源。测量高电阻电器元件时，要将万用表的电阻挡转换到适当挡位。所测电路若与其他电路并联时，必须将该电路与其他电路断开，否则所量电阻值不准确。用测量法检查故障点时，一定要保证各种测量工具和仪表完好，使用方法正确，还要注意防止感应电、回路电（回路电是指控制本支路的开关等元件并未动作，由其他回路或支路的电流在该之路上产生的电压或电流）及其他并联支路的影响，以免产生误判断。3. 在找出故障点和修复故障时，应注意不能把找出的故障点作为寻找故障的终点，还必须进一步分析查明产生故障的根本原因。4. 通电试车时，要在教师的监护下进行，必须注意人身和设备安