异步电动机在改变它的电源相序后,就可以进行反接制动。相序改变,电动机定子的旋转磁场反向,产生与电动机原转矩转向相反的反转矩,因而起到制动作用。
异步电动机反接制动线路如图所示。当按下按钮SB1,接触器KM1吸合,使电动机带动速度继电器SR -起旋转。速度转动到额定转速后SR动合触点闭合,做好制动准备。按下SB2停止按钮后,Klffl断电,其动断触点韧台,SR在电动机惯性作用下触点仍然闭合,这时,KM2吸合,电动机反接制。当电动机转速下降直至停止时,SR断开(KM2释放,制动完毕。
反接制动控制线路电气原理图解
反接制动控制线路电气原理图解 图1为电动机反接制动的控制线路。
图1反接制动控制线路
图(a)和(b)是两个独立的控制线路,图(a)的动作顺序表如下:
按下SB2,KM1线圈得电并自锁,电动机输出轴开始转动,很快达到速度继电器的检测阈值(如转速达到120r/min),使与电动机同轴连接的速度继电器触头动作,动合触点闭合(上幅图中的绿色圈显现),注意此时KM2因互锁环节,尚未接通。停车制动时,按下SB1,KM1线圈断电,结束自锁、互锁,又由于此时电动机转速依然高于速度检测阈值,速度继电器动合触点依然闭合(上幅图中的绿色圈显现),因此KM2线圈得电,其主触点闭合,主电路中三相电相序交换,开始制动。当电动机转速下降到一定阈值之下(如100r/min)
时,速度继电器触头复位,动合触点断开(上幅图中的绿色圈显现),由于KM2无自锁环节,因此KM2线圈断开,制动结束,电动机残余转速依靠自然阻尼减速到0。
图(a)中,按下SB2前,KM1断电,KS的动合触点也断开。当按下SB2时,KM1得电,其辅助动断触点先断开,然后主触点才闭合,这个时间间隔很小但对控制逻辑而言很重要,如果二者同时动作,则有可能发生电源短路。
一种可能的情况是,机床主轴在制动的过程中,有人再次按下启动按钮SB2。(http://www.diangon.com/版权所有)此时电动机转速尚未降低到速度继电器检测阈值以下,因此KM2所在支路的速度继电器动合触点是闭合的,如果此时KM1的主触点和互锁环节的KM1动分触点同时动作,则会出现KM1、KM2线圈同时接通,主电路短路。
我们在设计机床控制线路的时候,同样要考虑到机床使用人员的不合理操作会带来的影响。虽然上述操作并不合理,但从物理上并未阻止操作人员这样操作,因此这种情况是可能发生的~
图(a)的线路存在这样一个问题,在停车期间,如果为了调整工件,需要用手转动机床主轴时,速度继电器的转子也将随着转动,其动合触点闭合,接触器得电动作,电动机接通电源发生制动作用,不利于调整工作。为了解决这个问题,优化产生了图(b)所示的控制线路。
(b)图中停止按钮SB1使用了复合按钮,并在复合按钮的动合触点上并联KM2的动合触点,使KM2能自锁。这样在用手转动主轴从而带动电动机时,虽然KS动合触点闭合,但此时没有按下停止按钮SB1,因此KM2不会得电,电动机也就不会反接电源制动,只有在按下停止按钮SB1时,KM2才得电,制动线路才能接通。
对于主电路,还需要注意的是,因为反接制动时的制动电流很大(因为电源反接使电动机定子绕组产生的旋转磁场反向,鼠笼转子切割磁感线速度大大增加),故在主回路中串入电阻R进行分压,以防止制动时电动机绕组过热。
反接制动
75.反接制动时,旋转磁场反向转动,与电动机的转动方向(A)。
A、相反
B、相同
C、不变
D、垂直
129. 能 耗 制动 时 ,直 流电 动 机 处于 ( A) 。
A、 发 电 状 态
B、电 动状 态
C、 空载 状 态
D、 短 路 状 态
154.三相异步电动机反接制动时,采用对称制电阻接法,可以在限制制动转矩的同时,也限制了(A)。 A、 制动电流 B、启动电流 C、 制动电压 D、启动电压 155. 三 相 异步 电 动机 能耗 制 动 时, 电 动机 处 于( B) 状 态 。 A、 电 动 B、 发 电 C、 启 动 D、调 速
226.直流电动机反接制动时,当电动机转速接近于零时,就应立即切断电源,防止(D) 。
A、电流增大 B、电机过载 C、发生短路 D、电动机反向转动
327.三相同步电动机采用能耗制动时,电源断开后保持转子励磁绕组的直流励磁,同步电动机就成为电枢被外电阻 短接的(C)。
A、异步电动机 B、异步发电机 C、同步发电机 D、同步电动机
328.同步电动机采用能耗制动时,将运行中的定子绕组电源断开,并保留转子励磁绕组的(A)。
A、直流励磁 B、交流励磁 C、电压 D、交直流励磁340.三相异步电动机采用能耗制动,切断电源后,应将电动机(D)。
A、转子回路串电阻 B、定子绕组两相绕组反接 C、转子绕组进行反接 D、定子绕组送入直流电
341.三相异步电动机采用能耗制动时,电源断开后,同步电动机就成为(A)被外接电阻短接的同步发电机。
A、电枢 B、励磁绕组 C、定子绕组 D、直流励磁绕组
342.转子绕组串电阻启动适用于(B)。
A、鼠笼式异步电动机 B、绕线式异步电动机 C、串励直流电动机 D、并励直流电动机
343.三相异步电动机变极调速的方法一般只适用于(A)。
A、鼠笼式异步电动机 B、 绕线式异步电动机 C、同步电动机 D、滑差电动机
344.改变电枢电压调速,常采用( )作为调速电源。
A、并励直流发电机 B、他励直流发电机 C、串励直流发动机 D、交流发电机
329.同步电动机采用能耗制动时,将运行中的同步电动机定子绕组(B),并保留转子励磁绕组的直流励磁。
A、 电源短路 B、 电源断开 C、 开路 D、 串联
330.同步电动机采用能耗制动时,要将运行中的同步电动机定子绕组电源(B)。
(A) 短路 B、 断开 (C) 串联 D、 关联
51.对于要求制动准确、平稳的场合,应采用(B)制动。
A、反接 B、能耗 C、电容 D、再生发电
352.三相异步电动机的调速方法有( )种。
A、2 B、3 C、4 D、5
反接制动
大家好,这节课我们所讲的内容为反接制动控制线路。(点) 我们以(点目的)了解反接制动的制动原理,掌握单向启动反接制动控制线路的构成和工作原理为教学目的,(点重点)重点分析电气制动控制线路的控制原理,(点难点)把了解电路结构、元件名称及作用作为教学难点,让同学们掌握反接制动控制线路。(翻页)
T68卧式镗床电气控制线路有两台电动机:(点)一台是主轴电动机M1,作为主轴旋转及常速进给的动力,同时还带动润滑油泵;(点)另一台为快速进给电动机M2,作为各进给运动的快速移动的动力。
T68镗床工作时,主轴既需要正传,又需要反转,还需要随时停止转动,(点)所以主轴电动机的制动采用反接制动,能很好的满足这些要求。(点)在M1停车时,进行反接制动。为了限制起、制动电流和减小机械冲击,(点)M1在制动、点动及主轴和进给的变速冲动时串入了限流电阻器R ,运行时由KM3短接。热继电器FR 作M1的过载保护。
首先我们来了解一下什么是反接制动,(翻页)
在如下所示电路中,(点)当QS 向上投合时,电动机定子绕组电源电压相序为L1-L2-L3, 电动机将沿旋转磁场方向,以小于磁场转速n1的转速n 正常运转。(点)当电动机需要停转时,拉下开关QS ,使电动机先脱离电源。随后将开关QS 迅速向下投合,由于L1L2两项电源线对调,电动机定子绕组电源电压相序变为L2-L1-L3,旋转磁场反转,此时转子将以n1+n的相对转速沿源转动方向切割旋转磁场,
在转子绕组中产生感应电流,用右手定则判断出其方向如图所示。而转子绕组一旦产生电流,又受到旋转磁场的作用,产生电磁转矩,其方向可由用左手定则判断出来,如图所示。可见,此转矩方向与电动机的转动方向相反,使电动机受制动迅速停转。翻页
当电动机转速接近零时,应立即切断电动机电源,否则电动机将反转。为此在反接制动设施中,为保证电动机的转速被制动到接近零时,能迅速切断电源,防止反向启动,常利用速度继电器来自动地及时切断电源,下面我们再来了解一下速度继电器。翻页
速度继电器是反映转速和转向的继电器,其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号,与接触器配合实现对电动机的反接制动控制,(点)故又称为反接制动继电器。机床控制线路中常用的速度继电器有JYl 型
它主要由(点)定子、(点)转子、(点)可动支架、(点)触点系统及(点)端盖等部分组成。
(点)工作原理:当电动机旋转时,(点)带动与电动机同轴连接的速度继电器的(点)转子旋转,相当于在空间中产生—个(点)旋转磁场,从而在(点)定子笼型短路绕组中产生感应电流,感应电流与永久磁铁的旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,(点)使定子随永久磁铁转动的方向偏转(点),与定子相连的胶木摆杆也随之偏转(点)。当定子偏转到一定角度,胶木摆杆推动簧片(点),使继电器的触点动作(点)。当转子转速低于某一数值时,定子的电磁转矩减小,胶木摆杆恢复原状态,触点在簧片作用下复位。速度继电器的动
作转速一般为120 r/min,复位转速约在100r/min以下。(点)这些为速度继电器的图形符号。翻页
那么下面我们就来了解一下,反接制动控制线路具体是如何工作的,以及速度继电器是如何应用在电路中的吧。翻页
反接制动时,由于旋转磁场与转子的相对转速(n1+n)很高,故转子绕组中感应电流很大,致使定子绕组中的电流很大,一般约为电动机额定电流的10倍左右。因此,反接制动适用于10kW 以下小容量电动机的制动,并且对4.5kW 以上的电动机进行反接制动时,(点)需在定子绕组回路中串入限流电阻,以限制反接制动电流。
如图为异步电动机单向运行反接制动电路,(点)KM1为电动机单向旋转接触器,(点)KM2为反接制动接触器,(点)制动时在电动机两相中串入制动电阻。(点)用速度继电器来检测电动机转速。
电路工作过程如下:(点)假设速度继电器的动作值为120r/min,释放值为100r/min。合上开关QS ,(点)按下起动按钮SB1, (点)KM1动作,电动机正常运转(点)电动机转速很快上升至120 r/min,速度继电器动合触点KS 闭合。电动机正常运转时,(点)此对触点一直保持闭合状态,为进行反接制动作好准备。翻页
当需要停车时,(点)按下停止按钮SB2→SB2动断触点先断开,使KM1断电释放。主回路中,(点)KM1主触点断开,使电动机脱离正相序电源→SB2动合触点后闭合,(点)KM2通电自锁,主触点动作,电动机定子串入对称电阻进行反接制动,使电动机转速迅速下降→(点)当电动机转速下降至100 r/min时,KS 动合触点断开,使KM2
断电解除自锁,电动机断开电源后自由停车。
反接制动的(点)优点是制动力强,制动迅速。(点)缺点是制动准确性差,制动过程中冲击强烈,易损坏传动零件,制动能量损耗大,不宜经常制动。(点)因此,反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常启动与制动的场合,如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。
反接制动
反接制动
图
制动问题
在生产过程中,经常需要采取一些措施使电动机尽快停转,或者从某高速降到某低速运转,或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转,这就是电动机的制动问题。
实现制动有两种方法,机械制动和电磁制动。
电磁制动是使电机在制动时使电机产生与其旋转方向相反的电磁转矩, 其特点是制动转矩大, 操作控制方便。
现代通用电机的电磁制动类型有能耗制动、反接制动和回馈制动。 电机反接制动
(1)电压反接制动
电动机拖动恒转矩负载运行。
通过反接闸刀把电源突然反接,同时在电枢支路串入限流电阻R ,限制并消耗由于制动产生的大电流。
n=-UN/(CeΦN)-(Ra+R)T/(CeCTΦN2)
如图所示,工作点A→B→C,在C 点时,n=0。这时应将电源切掉。在B→C的过程中转速为正,电磁转矩为负,起制动作用。
如果在C 点时,电动机的转矩大于负载转矩(绝对值) 而没有切除电源,则电动机在电磁转矩作用下将反向起动,作为反转的电动机运行。如图中的D 点。
对于频繁正反转的电力拖动系统,常采用这种先反接制动停车,再反向起动的运行方式,达到迅速制动并反转的目的。对于要求准确停车的系统,采用能耗制动较为方便。
(2)电势反接制动(倒拉反转运行)
他励电动机拖动位能性恒转矩负载运行。
电枢支路突然串入较大的电阻,则工作点A→B→C→D,D 点位于第iv 象限,转速为负,电磁转矩为正,属于制动运行。
在C 点后,负载转矩大于电磁转矩,转速反向,感应电势也反向,所以称为电势反接制动。
这种运行方式通常用在起重设备低速下放物体的场合。电动机的电磁转矩起制动作用,限制了重物的下放速度。
三相异步电机反接制动
在电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序,使之有反转趋势而产生较大的制动力矩的方法。反接制动的实质:使电动机欲反转而制动,因此当电动机的转速接近零时,应立即切断反接转制动电源,否则电动机会反转。实际控制中采用速度继电器来自动切除制动电源。
反接制动控制电路如图所示。其主电路和正反转电路相同。由于反接制动时转子与旋转磁场的相对转速较高,约为启动时的2倍,致使定子、转子中的电流会很大,大约是额定值的10倍。因此反接制动电路增加了限流电阻R 。KM1为运转接触器,KM2为反接制动接触器,KV 为速度继电器,其与电动机联轴,当电动机的转速上升到约为100转/分的动作值时.KV 常开触头闭合为制动作好准备。
反接制动分析:停车时按下停止按钮SB2,复合按钮SB2的常闭先断开切断KM1线圈,KM1主、辅触头恢复无电状态,结束正常运行并为反接制动作好准备,后接通KM2线圈(KV常开触头在正常运转时已经闭合) ,其主触头闭合,电动机改变相序进入反接制动状态,辅助触头闭合自锁持续制动,当电动机的转速下降到设定的释放值时,KV 触头释放,切断KM2线圈,反接制动结束。
一般地,速度继电器的释放值调整到90转/分左右,如释放值调整得太大,反接制动不充分;调整得太小,又不能及时断开电源而造成短时反转现象。
反接制动制动力强,制动迅速,控制电路简单,设备投资少,但制动准确性差,制动过程中冲击力强烈,易损坏传动部件。因此适用于l0kw 以下小容量的电动机制动要求迅速、系统惯性大,不经常启动与制动的设备,如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。
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