电气控制与PLC应用3教材

1、第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 本章要点本章要点低压电器的认识三相异步电动机的制动三相异步电动机的调速制动控制电路的实现与调试第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 3.1 认识元器件 n3.1.1 速度继电器n速度继电器又称反接制动继电器，主要用于三相异步电动机反接制动的控制电路中，任务是在电动机转速接近零时立即发出信号，切断电源使之停车（否则电动机开始反方向起动）。其主要结构由转子、定子及触点三部分组成。由于速度继电器工作时是与电动机同轴的，不论电动机正转或反转，速度继电器的两个动合触点，就有一个闭合，准备实行电动机的制动。其外观

2、和电气符号如图3-1所示。 a） b） c） d）图3-1 速度继电器a）外观 b）转子符号 c）动合触头 d）动断触头 第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n1速度继电器的选择n速度继电器主要根据电动机的额定转速来选择。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。其中JY1型可在7003600r/min范围内可靠地工作；JFZ0-1型使用于3001000r/min；JFZ0-2型适用于10003600r/min。速度继电器具有两个动合触点、两个动断触点，触电额定电压为380V，额定电流为2A。一般速度继电器的转轴在130r/min左右即能动作，在100r/min时触头即能恢复到正常位

3、置。n2速度继电器的使用n（1）速度继电器的转轴应与电动机同轴联接。n（2）速度继电器安装接线时，正、反向的触头不能接错，否则不能起到反接制动时接通或断开反向电源的作用。n（3）可以通过螺钉的调节来改变速度继电器动作的转速，以适应控制电路的要求。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n3.1.2 电磁抱闸n电磁抱闸主要由制动闸轮、摩擦闸瓦、杠杆、弹簧及电磁铁等组成，电磁抱闸的制动闸轮与电动机同轴连接。电磁抱闸有通电制动型和断电制动型两种，其外观和电气符号如图3-2示。 a） b） c）图3-2 电磁抱闸a）TDZ1系列通电制动型 b）TJ2系列断电制动型 c）电气符号第3章 三相异步电动

4、机的制动和调速控制电路 n以断电制动型为例，电磁抱闸的制动原理为：电动机停机时，压力弹簧通过杠杆使摩擦闸瓦紧紧抱住制动闸轮实现制动；电动机起动时，抱闸电磁铁通电，克服弹簧的阻力，使摩擦闸瓦与制动闸轮分开，从而保证电动机正常起动，通电制动型与断电制动型正好相反。 n1电磁抱闸的选用n（1）为了选用较小型号的电磁抱闸和缩小安装位置，电磁抱闸应安装在高速传动轴或电机轴上，因该轴的扭矩最小。n（2）电磁抱闸的基本参数是制动力矩，与制动时间成正比，所以在决定和计算制动力矩时不可太大，以满足工作要求为适宜。n（3）为了使电磁抱闸在尽可能小的制动力矩下工作，可以通过节螺母来改变主弹簧的压缩长度，达到需要的弹

5、簧力及制动力矩。n（4）机器设备在安装了制动轮以后，再安装电磁抱闸，制动轮必须经动力、静力平衡，两闸瓦中心连接线与制动轮中心偏差不得超过0.3mm。 第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n2电磁抱闸的使用n（1）安装前应清除灰尘和脏物，并检查衔铁有否机械卡阻。n（2）调整好制动电磁铁与电磁抱闸之间的连接关系，保证电磁抱闸能获得所需的制动力矩。n（3）电磁铁应按接线图进行接线，并接通电磁铁操作数次，检查衔铁动作是否正常。n（4）定期检查衔铁行程的大小，该行程在运动过程中由于制动面的磨损而增大。当衔铁行程达到正常值时，即进行调整，以恢复制动面和转盘问的最小空隙。不应让行程增加到正常值以上，

6、因这可能引起吸力的显著降低。n（5）注意可动部件的机械磨损，经常在可动部分擦油。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 3.2 三相异步电动机制动控制电路 n三相异步电动机切断电源后，由于惯性的作用，总要经过一段时间才能完全停下来，而有些生产机械要求迅速、准确地停车，这就要求对电动机进行强迫制动。制动的方法有机械制动和电气制动两大类：机械制动是用电磁铁操纵机械进行制动，如电磁抱闸；电气制动是产生一个与原来转动方向相反的制动转矩，常用的电气制动方法有反接制动和能耗制动。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n3.2.1 电磁抱闸控制电路n1断电制动控制电路n断电制动控制由于其在断电情况

7、下，仍能通过弹簧的压力，使摩擦闸瓦与制动闸轮紧紧抱住，而广泛用于电梯、起重机等设备中，使其不至于因电流中断或电气故障而降低制动的可靠性和安全性。电磁抱闸断电制动控制线路如图3-3所示。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n2通电制动控制电路n有些设备需要在断电状态下调整(如XA6132万能铣床），就不能采用断电制动控制，应采用通电制动型控制电路，如图3-4所示。 第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n3.2.2 反接制动控制电路n反接制动是通过改变定子绕组中的电源相序，使其产生一个与转子旋转方向相反的电磁转矩来实现的。反接制动控制电路如图3-5所示。第3章 三相异步电动机的制动

8、和调速控制电路 n3.2.3 能耗制动控制电路n能耗制动是在电动机脱离交流电源后，迅速给定子绕组通入直流电源，产生恒定磁场，利用转子感应电流与恒定磁场的相互作用达到制动的目的。由于此制动方法是将电动机旋转的动能转变为电能，并消耗在制动电阻上，故称为能耗制动。能耗制动控制电路如图3-6所示。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 3.3 双速异步电动机调速控制电路 n3.3.1 双速异步电动机的接线n双速电动机是采用改变定子绕组的接线方式，以获得不同的磁极对数来改变电动机的转速。4/2极双速异步电动机定子绕组接线方式如图3-7所示。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n如图3-7所示

9、，4/2极双速异步电动机定子绕组的不但有3个出线端U1、Vl、W1，还在每相绕组的中点再各接出一个出线端U2、V2、W2，共有6个出线端。改变这6个出线端与电源的连接方式就可得到两种不同的转速。图3-7（a）所示的电动机定子绕组接成三角形，极数为4极（极对数为2），同步转速为1500r/min，这种方式只需将三相电源接至定子绕组三角形连接顶点的出线端U1、V1、W1上，其余三个出线端U2、V2、W2悬空不接，双速电动机为低速运转；图3-7（b）所示的电动机定子绕组接成星形，极数为2极（极对数为1），同步转速为3000r/min，这种方式需将三相电源接至定子绕组星形连接顶点的出线端U2、V2、W2上，其余三个出线端U1、V1、W1短接，双速电动机为高速运转。需要注意的是改变极对数后，相序方向与原来相序相反，必须将电动机任意两个出线端对调，保证变极后转动方向不变。4/2极双速异步电动机的常用调速控制线路有手动控制调速电路和自动控制调速电路两种。第3章 三相异步电动机的制动和调速控制电路 n3.3.2 4/2极双速异步电动机手动控制调速电路n手动控制调速电路有低速按钮和高速按钮两个复合按钮，可以低速起动，也可以高速起动，在电动机运行状态下能够进行高速或低速的切换，适用于小容量双速