电气控制线路与PLC课件：三相异步电动机制动控制线路的安装与调试

三相异步电动机制动控制线路的安装与调试*任务2PLC实现的制动控制线路安装与调试任务1继电器实现的制动控制线路安装与调试任务1继电器实现的制动控制线路安装与调试276学习目标知识目标：1. 了解三相异步电动机的制动目的与意义，掌握一般制动方法。2. 掌握三相异步电动机反接制动、能耗制动控制线路的工作原理。能力目标：1. 能正确安装、调试三相异步电动机反接制动控制线路。2. 能排除三相异步电动机反接制动控制线路的常见故障。277任务引入电气制动常用的方法有反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。电气制动的优点是制动设备结构简单、体积小、成本低、操作维护方便，缺点是制动准确性不够高。本任务学习使三相异步电动机实现制动的原理与方法，安装并调试反接制动控制线路，实现电动机的反接制动。单向启动反接制动控制线路如图所示。278279单向启动反接制动控制线路相关知识一、制动的分类与特点1. 机械制动利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法称为机械制动。机械制动常用的方法有电磁抱闸制动器制动和电磁离合器制动。机械制动的优点是能够准确定位，安全可靠性高。2802. 电气制动电气制动是在电动机切断电源停转的过程中，产生一个与电动机实际旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩），从而迫使电动机迅速制动停转。电气制动常用的方法有反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。电气制动的优点是制动设备结构简单、体积小、成本低、操作维护方便，缺点是制动准确性不够高。281二、反接制动三相异步电动机反接制动的方法有两种，一种是在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反转反接制动方法，这种方法不能用于准确停车；另一种是依靠改变三相异步电动机定子绕组中三相电源的相序产生制动力矩，迫使电动机迅速停车，其原理如图所示。改变电动机定子绕组中三相电源相序，会使电动机产生一个与转子惯性转动方向相反的电磁转矩，使电动机转速迅速下降，电动机制动到转速接近零时需将反接电源切除，否则电动机将反转。通常采用速度继电器（又称反接制动继电器）来检测电动机转速并自动、及时地切断电动机反接电源。282283反接制动原理示意图1. 速度继电器速度继电器利用电磁感应原理工作，它能反映速度和转向信息。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。其主要结构包括转子、定子及触点三部分，如图所示。284速度继电器的结构1—可移动支架2—转子3—定子4—端盖5—连接头速度继电器主要用于生产机械运动部件的速度控制和实现对电动机的反接制动。根据其所要控制的速度大小、触头电压、电流来选用。速度继电器转子及常开、常闭触点的电气符号如图所示。285速度继电器的电气符号a）转子 b）常开触点 c）常闭触点2. 三相异步电动机单向启动反接制动控制线路图所示的电动机单向启动反接制动控制线路的主电路和正反转控制线路的主电路相似，只是在反接制动时主电路回路中串联了三个限流电阻R。线路中KM1为正转运行接触器，KM2为反接制动接触器，KS为速度继电器，其轴与电动机轴相连（在电路图中用点划线表示）。286287单向启动反接制动控制线路线路工作原理分析如下：先合上电源开关QS。电动机单向启动：288289三、能耗制动能耗制动具有制动准确、平稳，且能量消耗较小等优点，因此，一般用于制动要求准确、平稳的场合，如用在磨床、立式铣床等控制线路中。在实际生产中，对于制动比较频繁的生产机械常采用能耗制动。2901. 能耗制动的原理能耗制动是在切除三相交流电源后，在电动机任意两相定子绕组通入直流电，让电动机产生一个与惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转，并在制动结束后将直流电源切除。由于这种制动方法是通过在定子绕组中通入直流电，以消耗转子惯性转动的动能来进行制动的，所以被称为能耗制动。291能耗制动原理如图所示。先断开电源开关QS1，切断电动机的交流电源，这时转子由于惯性仍沿原方向运转；随后立即合上开关QS2，并将QS1向下合闸，电动机V、W两相定子绕组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，这样做惯性运转的转子因切割磁感线而在转子绕组中产生感应电流，其方向可由右手定则判断。绕组中一旦产生了感应电流，又立即受到静止磁场的作用产生电磁转矩，其方向可由左手定则判断，可知转矩的方向正好与电动机的转向相反，使电动机受制动迅速停转。能耗制动的制动力矩随着惯性转速的下降而减少，因而制动平稳，并且可以实现准确停车。292293能耗制动原理2. 三相异步电动机单向启动能耗制动自动控制线路（1）无变压器单相半波整流单向启动能耗制动自动控制线路无变压器单相半波整流单向启动能耗制动自动控制线路电气原理图如图所示。接触器KM1控制电动机单向运转，KM2控制直流电源（即控制能耗制动），当能耗制动结束时，由时间继电器KT自动切断KM2线圈电源，从而切断电动机能耗制动直流电源。能耗制动直流电源采用单相半波整流获得，所用附加设备较少，线路简单，成本低，常用于10 kW以下小容量电动机且对制动要求不高的场合。294295无变压器单相半波整流单向启动能耗制动自动控制线路电气原理图线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。296297298（2）有变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制线路对于10 kW以上容量的电动机，多采用有变压器单相桥式整流能耗制动自动控制线路，如图所示。其中直流电源由单相桥式整流器VC供给，TC是整流变压器，电阻R用来调节直流电流，从而可调节制动强度，整流变压器一次侧与整流器的直流侧同时进行切换，有利于提高触头的使用寿命。299300有变压器单相桥式整流单向启动能耗制动自动控制线路电气原理图任务2PLC实现的制动控制线路安装与调试301学习目标知识目标：掌握三相交流异步电动机双向启动反接制动控制线路的工作原理。能力目标：1.能根据双向启动反接制动控制线路编写其PLC控制程序。2.能完成三相交流异步电动机双向启动反接制动PLC控制线路的安装、运行与调试。302任务引入图所示为继电器实现的双向启动反接制动控制线路电气原理图。本任务要求用PLC对图所示电路进行改造，用PLC实现三相交流异步电动机的双向启动反接制动控制，并具有短路保护和过载保护等必要的联锁保护措施。303304具有反接制动电阻的双向启动反接制动控制线路电气原理图相关知识一、双向启动反接制动控制线路工作原理1. 正转启动运转3053062. 反接制动停转3073. 反转启动运转及反接制动停转反转启动运转及反接制动停转的过程请参照以上内容自行分析。308二、电路特性分析在正常工作状态下，反接制动控制线路处于断路状态，电动机供电线路接通（为正向供电或反向供电，对应电动机不同的转动方向），停车指令发出后，电动机供电线路迅速切断，反接制动控制线路接通，反接制动启动，经过一定延时后达到停车状态，反接制动控制线路断路（KS触点断开），反接制动停止。309根据上述反接制动的功能需求和电气原理，大体上可以确定其电路特征：（1）电机供电线路存在正向供电、反向供电线路互锁特征，正向供电时反向供电线路切断，反向供电线路接通时正向供电线路切断。（2）电动机供电线路和反接制动控制线路互锁，供电线路通路时反接制动控制线路切断，反接制动控制线路通路时电动机供电线路切断。（3）正转启动