电机拖动及机床电气控制技术应用袁忠单元2-3课件.ppt

二、三相异步电动机能耗制动控制 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运转的动能来实现制动的，所以称为能耗制动。 （一）能耗制动原理 能耗制动是在切除三相交流电源之后，定子绕组通人直流电流，在定子、转子之间的气隙中产生静止磁场，惯性转动的转子导体切割该磁场，形成感应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转。 在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接从三相电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流 直流电源的选择： 能耗制动中，通入电动机的直流电流不能太大，过大会烧坏定子绕组。因此能耗制动直流电源的选择有一定的要求，以单相桥式整流电路为例，估算方法和步骤如下： ① 先测量出电动机三相绕组任意两相之间的电阻R0（Ω） ② 测量电动机的空载电流 I0（A） ③ 能耗制动所需的 直流电流IL＝ KI0（A） 直流电压UL＝IL R0（V）。 其中K是系数，一般取 3.5～4。若考虑到电动机定子绕组发热情况，并使制动达到较为满意的效果，对于转速高、惯性大的拖动系统可取上限。 （二）无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制线路 1. 电路构成 无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制线路 2. 电路工作原理 先合上电源开关QS 单相启动运转： 能耗制动停转: （三）无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路 1. 电路构成 无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路 2. 电路工作原理 先合上电源开关QS。 正向启动运行： 反转启动运行： 能耗制动停转： （四）有变压器单相全波整流单向启动能耗制动控制线路 对于10kW以上容量的电动机，大多采用有变压器单相全波整流能耗制动，控制线路如图： 有变压器单相全波整流单向启动能耗制动控制线路 （1）该电路通过整流变压器TC和桥式全波整流器提供直流电源给电动机绕组，而整流变压器和可调电阻用来调节直流电流，从而调节制动强度。 （2）KM2的主触点分两组使用：其中一对用在变压器的输入端，另两对用在变压器的输出端，这样就使得整流变压器的原边（交流侧）与副边（直流侧）同时切换，有利于提高触点的使用寿命。 线路特点： 小 结： 能耗制动时产生的制动力矩大小，与通入定子绕组中的直流电流大小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关。电流越大，产生的静止磁场就越强，而转速越高，转子切割磁力线的速度就越大，产生的制动力矩也就越大。 能耗制动的优点是制动平稳、准确，对机械传动装置的冲击小，而且能量消耗少；缺点是需要附加直流电源，设备成本较高，制动力较弱，特别在低速时制动力矩小。 §3.6 三相异步电动机 控制电路的设计 三相异步电动机控制电路的设计常采用经验设计法。 经验设计法是指在充分了解生产机械的工艺特点、加工过程和控制要求的基础上，采用边分析边设计边修改，直至完成设计任务的一种方法。 一、控制电路设计方法 设计时在满足控制要求的前提下，始终要将控制系统的安全性和可靠性 放在首位，尽可能利用工作较为可靠的典型环节，并在此基础上进行必要的补充、修改和完善。 所以在采用经验法设计时，一般要注意以下问题： 1. 保证电路工作的正确性 （1）几个条件同时满足才使线圈得电动作时，可用几个常开触点串联。 （2）几个条件中只要具备其中任一条件，线圈就能得电动作时，可用 几个常开触点并联。 （3）几个条件中只要具备其中任一条件，线圈就能失电复位时，可用 几个常闭触点串联。 （4）几个条件同时满足才使线圈失电复位时，可用几个常闭触点并联。 2. 保证电路工作的安全性 电路的安全性是指当发生误操作或其它事故时，最低限度不应造成电气设备、机械设备损坏或人身安全等事故，同时还要能有效地防止事故扩大。 主要有下列措施： （1）联锁控制 （2）多功能控制 （3）行程原则控制 （4）欠压和失压保护 （5）安全电压 （6）报警电路 （7）过载、短路保护 3. 保证电路工作的可靠性 （1）简化电路、减少触头、提高可靠性　 a. 合并同类触头 在获得同样功能的情况下，图b)比图a)在电路上少了—对触头。但是在合并触头时应当注意触头额定电流的限制。 b. 利用转换触头 利用具有转换触头的中间继电器，将两对触头合并成一对转换触头 （2）电器的线圈最好不要串联连接 （3）在控制线路中应避免出现寄生电路　 寄生电路（或叫假回路）是在线路动作过程中意外接通的电路。 上图所示是一个具有指示灯HL和热保护的正反转控制电路。在正常工作时，能完成正反向启动、停止和信号指示。但当热电器FR动作时，线路就出现了寄生电路如图中虚线所示，使正向接触器KM1不能释放，起不了保护作用。 （4）尽量减少连接导线