三相異步電動機的制動控制簡述

　　摘 要： 三相異步電動機的制動控制在生產生活中非常重要。本文介紹了幾種常見的制動控制電路，供讀者參考學習。
　　關鍵詞： 三相異步 電動機 電磁抱閘制動 反接制動 能耗制動
　　
　　三相異步電動機切斷電源后，由于慣性作用，轉子需要經過一定時間才能停止旋轉，這往往不能滿足有些機械設備的工藝要求，造成運動部件的停機位置不準確，同時也影響生產效率的提高，因此必須對電動機采取有效的制動措施。
　　停機制動方法有兩大類，即機械制動和電氣制動。機械制動是采用機械制動裝置來強迫電動機迅速停止，常用的有電磁抱閘制動和電磁離合器制動等；電氣制動是使電動機產生一個與原來轉子轉動方向相反的制動轉矩而迫使其迅速停止，常用的有反接制動、能耗制動等。
　　一、電磁抱閘制動控制電路
　　電磁抱閘制動和電磁離合器制動的控制原理基本相同，本文僅以電磁抱閘抽動為例介紹。
　　電磁抱閘裝置包括制動電磁鐵（YA）和閘瓦制動器兩部分。閘瓦制動器由閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等組成，閘輪與電動機轉子裝在同一軸上，當閘瓦抱住閘輪時實現制動。閘瓦抱住或松開閘輪由制動電磁鐵控制，如果電磁鐵通電時閘瓦抱住閘輪制動，電磁鐵斷電時則閘瓦松開閘輪，這種方式稱為通電制動；相反，如果電磁鐵通電時閘瓦松開閘輪，而電磁鐵斷電時閘瓦抱住閘輪制動，這種方式稱為斷電制動。通電制動一般用于如機床等平時需要經常調整位置的機械設備，而斷電制動一般用于電梯、起重機、卷揚機等升降機械設備。
　　圖1為電磁抱閘制動的控制電路。圖1a為通電制動的控制電路，圖1b為斷電制動的控制電路。
　　二、反接制動控制電路
　　反接制動是在電動機切斷電源后，將相反相的三相電源接入電動機，產生一個與轉子慣性轉動方向相反的起動轉矩，從而達到制動的目的。注意，在反接制動中，當電動機轉速接近零時，應及時切斷反序三相電源，否則電動機將會反向旋轉，所以在其控制電路中應采用速度繼電器來判斷電動機是否接近零轉速，從而及時切斷反序電源。
　　圖2為電動機單向運行的反接制動控制電路。主電路由運行接觸器KM1和制動接觸器KM2兩組主觸點構成不同相序的接線。因為反接制動時電流很大，所以在制動主電路中串聯電阻R，以限制制動電流。在控制電路中，按下SB2使KM1得電并自鎖，電動機正常起動運行，速度繼電器KS常開觸點閉合；停機制動時，按下停止按鈕SB1，KM1失電，切斷電動機電源，另外由于KS常開觸點在轉子慣性仍然閉合，因此KM2得電并自鎖，電動機串連電且R接入反序電源，進行反接制動，電動機轉速迅速下降。當電動機轉速接近零（即電動機轉速小于KS的釋放值）時，KS常開觸點復位斷開，使KM2失電，切斷反序電源，制動結束。
　　反接制動的制動轉矩是反向起動轉矩，因此制動力AfHy7sjeO18qDHUCChek+Q==矩大，制動效果顯著，但在制動時有沖擊，制動不夠平穩，且能量消耗大。
　　三、能耗制動控制電路
　　能耗制動是在電動機切斷三相電源后，將直流電源接入電動機定子繞組，產生一個靜止磁場，此時電動機轉子由于慣性繼續旋轉，在靜止磁場中切割磁力線，從而產生一個與轉子旋轉方向相反的電磁轉矩，起到制動作用，制動結束后切斷直流電源。
　　圖3為電動機單向運行的能耗制動控制電路。主電路中KM1為運行接觸器，用來接通和斷開三相電源；KM2為制動接觸器，用來接通和斷開由變壓器與整流電路構成的直流電源。控制電路采用時間原則實現能耗制動的控制。當按下停止按鈕SB1，其常閉觸點斷開使KM1失電，斷開電動機三相電源，同時，其常開觸點閉合KM2和KT得電并自鎖，一方面電動機定子接入直流電源進行能耗制動，另一方面KT開始延時。當KT動作，其常閉觸點斷開使KM2失電，制動結束。
　　能耗制動的制動轉矩的大小與接入直流電源的電流大小及電動機的轉速有關。一般通入的直流電流為電動機空載電流的3—5倍，過大會燒壞電動機的定子繞組，過小則制動效果差，因而在直流電源電路中采用串聯可調電阻R的方法，以調節制動電流的大小。
　　上述能耗制動控制電路需要有一套整流裝置和整流變壓器，為了簡化能耗抽動電路，減少附加設備，在制動要求不高、電動機功率在10kW以下時，可采用無變壓器的單管能耗制動。它以無變壓器的單管半波整流器作為直流電源，這種電源體積小、成本低。其控制線路如圖4所示，由制動接觸器KM2的主觸點將電源L3接至電動機定子兩相繞組，再由另一相繞組經整流二極管VD和電阻R接到零線N，以構成半波整流電路，所以電動機定子繞組獲得直流電源，實現能耗制動。控制電路的工作情況與圖3相似。
　　能耗制動比反接制動所消耗的能量小，制動電流也小得多，因此，能耗制動適用于電動機容量較大，要求制動平穩和制動頻繁的場合。
　　
　　參考文獻：
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