1、机床电气控制系统运行与维护学习情境六 三相异步电动机的制动控制6.1 三相异步电动机制动控制的原理 6.1.2 三相异步电动机反接制动原理及 控制电路的识读机床电气控制系统运行与维护 反接制动是靠反接制动是靠改变电动机定子绕组的电源相序改变电动机定子绕组的电源相序来来产生制动电磁力矩，迫使电动机迅速停转的一种制动产生制动电磁力矩，迫使电动机迅速停转的一种制动方式。方式。1.1.反接制动原理反接制动原理机床电气控制系统运行与维护图6-4 反接制动原理图 在图在图6-46-4（a a）中，当）中，当QSQS向上投合时，向上投合时，电动机定子绕组的电源相序为电动机定子绕组的电源相序为L L1 1-L
2、-L2 2-L-L3 3，电动机将沿旋转磁场方向（如图（电动机将沿旋转磁场方向（如图（b b）中顺时针方向所示），以中顺时针方向所示），以n n n n1 1的转速的转速正常运行。正常运行。当电动机需要停转时，通过拉断开关当电动机需要停转时，通过拉断开关QSQS使电动机先脱离电源（此时转子由于惯性仍使电动机先脱离电源（此时转子由于惯性仍按原方向旋转），然后迅速将开关按原方向旋转），然后迅速将开关QSQS向下投向下投合，由于合，由于L L1 1、L L2 2两相电源线对调，此时电动机两相电源线对调，此时电动机定子绕组的电源相序变为定子绕组的电源相序变为L L2 2-L-L1 1-L-L3 3，旋
3、转磁场，旋转磁场反转（如图（反转（如图（b b）中逆时针方向所示）中逆时针方向所示）此时转子将以此时转子将以n n+n n1 1的相对转速沿原转动方向的相对转速沿原转动方向切割旋转磁场，在转子绕组中产生感生电流，其切割旋转磁场，在转子绕组中产生感生电流，其方向可用右手定则来判断，如图方向可用右手定则来判断，如图6-46-4（b b）所示，）所示，而转子绕组一旦产生电流，又将受到旋转磁场的而转子绕组一旦产生电流，又将受到旋转磁场的作用产生电磁转矩，其方向可用左手定则来判断，作用产生电磁转矩，其方向可用左手定则来判断，可见此转矩方向与电动机的转动方向相反，从而可见此转矩方向与电动机的转动方向相反，
4、从而迫使电动机受制动迅速停转。迫使电动机受制动迅速停转。机床电气控制系统运行与维护 当电动机的转速接近零值时，应当电动机的转速接近零值时，应立即切断电动机电源，否则，电动机立即切断电动机电源，否则，电动机将由制动变为反转。将由制动变为反转。值得注值得注意的是意的是 为此在反接制动设备中，为保证电动机的转速在被制为此在反接制动设备中，为保证电动机的转速在被制动到接近零值时能迅速可靠地切断电源，防止误变为反向动到接近零值时能迅速可靠地切断电源，防止误变为反向启动，常利用速度继电器（又称反接制动继电器）来自动启动，常利用速度继电器（又称反接制动继电器）来自动切断电源。切断电源。机床电气控制系统运行与
5、维护2.2.单向启动反接制动控制电路单向启动反接制动控制电路1.1.电路构成电路构成图6-5 单向启动反接制动控制电路 反接制动线路的主电路与正/反转控制电路的主电路相似，只是在反接制动时增加了三只限流电阻。线路中KM1为正转运行控制接触器，KM2为反接制动控制接触器，KS为速度继电器，其轴与电动机轴相连机床电气控制系统运行与维护2.2.工作原理工作原理线路的工作原理如下：合上电源开关线路的工作原理如下：合上电源开关QSQS单向启动：单向启动：图6-6 电动机单向启动的控制流程机床电气控制系统运行与维护反接制动：反接制动：图6-7 电动机反接制动的控制流程机床电气控制系统运行与维护 反接制动时
6、，由于旋转磁场与转子的相对转速（反接制动时，由于旋转磁场与转子的相对转速（n1+n）很高，）很高，所以转子绕组中感生电流很大，致使电动机定子绕组中的电流也很大，所以转子绕组中感生电流很大，致使电动机定子绕组中的电流也很大，一般约为电动机额定电流的一般约为电动机额定电流的1010倍左右。倍左右。因此，反接制动适合于因此，反接制动适合于10kW10kW以下容量电动机的制动，而且对以下容量电动机的制动，而且对4.5kW4.5kW以上的电动机进行反接制动时，必须在定子绕组回路中串接以上的电动机进行反接制动时，必须在定子绕组回路中串接限限流电阻流电阻，以限制反接制动电流。，以限制反接制动电流。机床电气控
7、制系统运行与维护至于限流电阻至于限流电阻R R的大小在工程实践中可根据以下经验公式进行估算。的大小在工程实践中可根据以下经验公式进行估算。设电源电压为设电源电压为380V380V，若要使反接制动电流为电动机直接启动时，若要使反接制动电流为电动机直接启动时启动电流的启动电流的1/2 I1/2 Istst，则三相电路中每相应串接的电阻值为，则三相电路中每相应串接的电阻值为R1.5R1.5220/I220/Istst 若要使反接制动电流等于电动机直接启动时的启动电流若要使反接制动电流等于电动机直接启动时的启动电流I Istst，则每相，则每相应串接的电阻值为应串接的电阻值为R1.3R1.3220/I
8、220/Istst 如果反接制动时只在主电路两相中串接限流电阻，那么电阻值应如果反接制动时只在主电路两相中串接限流电阻，那么电阻值应增大至三相串接时的增大至三相串接时的1.51.5倍。倍。机床电气控制系统运行与维护 反接制动的优点是制动力强，制动迅速。缺点是制动准确性差，反接制动的优点是制动力强，制动迅速。缺点是制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗大，不宜频制动过程中冲击强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗大，不宜频繁制动，所以反接制动方式一般适用于制动要求迅速且系统惯性比繁制动，所以反接制动方式一般适用于制动要求迅速且系统惯性比较大，不经常启动与制动的场合，如铣床、镗
9、床、中型车床等主轴较大，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。的制动控制。机床电气控制系统运行与维护3.3.双向启动反接制动控制电路双向启动反接制动控制电路1.1.电路构成电路构成图6-8 双向启动反接制动控制电路的电气原理图机床电气控制系统运行与维护图6-8 双向启动反接制动控制电路的电气原理图（续）机床电气控制系统运行与维护2.2.工作原理工作原理先合上电先合上电源开关源开关正转启动正转启动图6-9 电动机正转启动的控制流程机床电气控制系统运行与维护反接制动停转反接制动停转:图6-10 电动机反接制动停止的控制流程机床电气控制系统运行与维护 电动机的反向启动及反接
10、制动是由启动按钮电动机的反向启动及反接制动是由启动按钮SBSB2 2，中间，中间继电器继电器KAKA2 2、KAKA4 4，接触器，接触器KMKM2 2、KMKM3 3，停止按钮，停止按钮SBSB3 3，速度继电，速度继电器的常开触点器的常开触点KS-2KS-2等电器来完成的，其启动过程、制动过程等电器来完成的，其启动过程、制动过程与上述正向启动反接制动的过程相似与上述正向启动反接制动的过程相似机床电气控制系统运行与维护小小 结结反接制动的优点是制动力强，制动迅速。缺点是制动准确反接制动的优点是制动力强，制动迅速。缺点是制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗大，不宜频繁制动。所以反接制动方式一般适用于制动要求迅大，不宜频繁制动。所以反接制动方式一般适用于制动要求迅速且系统惯性比较大，不经常启动与制动的场合，如铣床、镗速且系统惯性比较大，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。床、中型车床等主轴的制动控制。机床电气控制系统运行与维护1为什么在反接制动主回路中要串接电阻器？为什么在反接制动主回路中要串接电阻器？2速度继电器在反接制动控制电路中起什么作用？速度继电器在反接制动控制电路中起什么作用？机床电气控制系统运行与维护
