笼型异步电动机制动控制电路

3.3　笼型异步电动机制动控制电路

电动机切除电源，由于机电惯性作用，电动机需转动一段时间才停下来。而有些电机拖动的机械设备，往往要求能够迅速停止转动或准确定位。在电气上要求电机制动，一般电气制动常采用反接制动和能耗制动。

3.3.1　反接制动

电动机转动，如要反接制动，断开电机电源的同时，给电机定子绕组送和原来电源相序相反的电源，使电动机定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反，产生的制动力矩使转速很快为零。这时应该立刻切断电源，否则电机会反方向旋转起来。

1.单向反接制动

图3－3－1为电动机单向反接制动控制电路。反接制动时，转子与定子旋转磁场的相对速度接近于2倍的同步转速，反接制动电流相当于电机启动电流的2倍。为了减少制动时产生的冲击和绕组过热，一般采用在电机绕组中串入制动电阻。制动电阻一般分为对称电阻和不对称电阻。同时注意制动次数不宜太频繁。

在单向反接制动控制电路中主电路有电源开关Q、电源接触器KM1、制动接触器KM2、过载保护继电器FR的热元件、反接制动电阻R、电机M和电机同轴相连的速度继电器KV。控制回路有停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM1和KM2的线圈和辅助触点等。

工作原理:合上电源开关Q，电机要启动，按启动按钮SB2，接触器KM1的线圈通电并自锁，其主触点闭合，电动机启动，当n≥100r/min时，速度继电器的触点KV闭合，为电动机的制动停车做准备。

电机要停止，按停止按钮SB1，接触器KM1的线圈断电，其主触点断开电机的正相序电源，电机惯性运转，将停止按钮SB1按到底，其常开触点闭合，电源通过速度继电器的触点KV使得接触器KM2的线圈通电，其主触点闭合通过制动电阻R给电机送反相序的电源，电机反接制动开始，当n≤100r/min时，速度继电器的触点复位，接触器KM2的线圈断电，其主触点断开电机的反相序电源，制动结束。

图3－3－1　电动机单向反接制动控制电路

电路中采用速度继电器KV检测电动机转速的变化，通过调节速度继电器可使电机的速度接近零时，断开电机的反向制动电源。

2.双向反接制动电路

图3－3－2为电动机可逆运行的反接制动控制线路。图中主电路有正转和反转电源接触器KM1和KM2、短接或反接制动电阻的接触器KM3、速度继电器KV及反接制动电阻R。控制电路有停止按钮SB1、正向和反向启动按钮SB2和SB3、各接触器的线圈、中间继电器KA1～KA3、速度继电器正转触点KV1、反转触点KV2等。

工作原理:合上电源开关Q，电机要正向启动，按正向启动SB2，接触器KM1的线圈通电并自锁，其主触点闭合，电动机定子绕组串入电阻R，并接入正向电源启动，当n≥100r/min时，速度继电器的正转触点KV1闭合，使得接触器KM3的线圈通电，其主触点闭合短接电阻R，电动机进入正常运行。

电机要停止，按停止按钮SB1，接触器KM1和KM3的线圈断电，电机断开正相序的电源，将停止按钮SB1按到底，常开触点闭合，使得KA3的线圈通电，KA3的常闭触点断开和接触器KM3的线圈连锁，KM3的主触点复位将电阻R串入主电路，保证制动时用。KA3的另一常开触点闭合，电源通过速度继电器的正转触点KV1，使得中间继电器KA1的线圈通电，KA1的常开触点闭合，使得接触器KM2的线圈通电，这样，电机在串入电阻的情况下又接入反相序电源进行反接制动。当n≤100r/ min时，速度继电器的KV1触点复位，KA1和KM2的线圈相继断电，反接制动结束。电动机反向启动和制动停车的过程同上述原理相似，可自行分析。

图3－3－2　电动机可逆运行反接制动电路

通过以上原理分析，可以了解到主回路中的反接制动电阻R还起到限制启动电流的作用。

3.3.2　能耗制动

能耗制动是将正在转动的电动机从电源切除后，迅速在定子绕组上接入直流电源，这时便在定子绕组中流过直流电流，在空间产生一个静止的磁场，因转子在惯性作用下旋转，旋转时切割磁力线，感应出电势，产生转子电流，利用转子电流在静止磁场的相互作用下产生制动力矩，使电动机很快停止转动。

图3－3－3为电动机能耗制动控制电路。图中主电路有电源接触器KM1、制动接触器KM2、热继电器的热元件FR、整流装置UR。控制电路有停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM1和KM2的线圈、用于制动控制的时间继电器KT等。

图3－3－3　电动机能耗制动控制电路

工作原理:合上电源开关Q，电机要启动，按下启动按钮SB2，接触器KM1的线圈通电并自锁，其主触点闭合，电动机接入电源启动。电机要停止，按下停止按钮SB1，SB1的常闭触点断开接触器KM1的线圈的电源。将停止按钮SB1按到底，常开触点闭合，使得接触器KM2的线圈通电并自锁，同时给时间继电器KT的线圈通电，KM2的主触点闭合，给电机送直流制动电源，电机进入能耗制动，转速迅速下降，当转速为零时，时间继电器KT的常闭触点断开，断开接触器KM2线圈的电源，电动机能耗制动结束。

为使能耗制动线路简化，对小容量的电动机能耗制动可采用无变压器的单管能耗制动，其控制线路见图3－3－4所示。控制原理和图3－3－3相似，可自行分析。

能耗制动方法可以弥补反接制动时振动和冲击大、影响所拖动机械设备的精度，同时不适合启动次数多的缺点。在一些功率稍大、制动次数频繁的生产机械上较多地采用能耗制动的方法。

图3－3－4　电动机单管能耗制动电路