《制动控制电路》PPT课件.ppt

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1、三相异步电动机电动机制动控制电路,主要内容制动控制电路,制动控制的类型机械制动电气制动机械制动控制原理电气制动控制线路,制动控制的引入,制动原因：三相异步电动机从切除电源到完全停止运转。由于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些生产机械工艺的要求。如万能铣床、卧式镗床、电梯等，为提高生产效率及准确停位，要求电动机能迅速停车，对电动机进行制动控制。,制动控制的类型,制动目的：准确、迅速停车；工作安全制动方法：一是电磁铁操纵机械进行制动的电磁机械制动；二是电气制动使电动机产生一个与转子原来转动方向相反的力矩来进行制动，常用的电气制动有反接制动、能耗制动、电容制动、回馈制动等。,制动控制机

2、械制动控制原理,应用较普遍的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器两种。电磁抱闸机构,MZD1系列交流单相制动电磁铁,TJ2系列闸瓦制动器,制动控制机械制动控制原理,电磁离合器制动方式,图45 断电制动型电磁离合器的结构示意图1动铁心 2激励线圈 3静铁心4静摩擦片 5动摩擦片 6键7绳轮轴 8法兰 9制动弹簧,制动控制机械制动控制原理,电动机静止时，激磁线圈2无电，制动弹簧9将静摩擦片4紧紧地压在动摩擦片5上，此时电动机通过绳轮轴7被制动。当电动机通电运转时，激磁线圈2也同时得电，电磁铁的动铁心1被静铁心3吸合，使静摩擦片4与动摩擦片5分开，于是动摩擦片5连同绳轮轴7在电动机的带动下正常启动运转

3、。当电动机切断电源时，激磁线圈2也同时失电，制动弹簧9立即将静摩擦片4连同铁心1推向转动着的动摩擦片5，强大的弹簧张力迫使动、静摩擦片之间产生足够大的摩擦力，使电动机断电后立即受制动停转。,1线圈 2衔铁 3铁心 4弹簧 5闸轮 6杠杆 7闸瓦 8轴,电磁抱闸制动器结构示意图,电磁抱闸制动器工作原理示意图,1弹簧 2衔铁 3线圈 4铁心 5闸轮 6闸瓦 7杠杆,电源,例：MZD1-100MZD1-200,电磁铁和制动器的型号,电磁铁和制动器的型号,例：TJ2-100TJ2-200/100,制动控制机械制动控制方法,电磁抱闸分为断电制动和通电制动两种。通电制动是指线圈通电时，闸瓦紧紧抱住闸轮。而

4、断电制动是指当线圈断电时，闸瓦紧紧抱住闸轮。(1)断电制动控制电路优点是不至于因电路中断或电气故障的影响而造成事故。如吊车、电梯、卷扬机等机械常采用。缺点是切断电源后电动机就被制动刹住不能转动不便调整。,机 械 制 动 控 制,电磁抱闸电控原理图,电磁抱闸断电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM,FR,SB2,SB1,KM,YB,QS,KM,FR,M3,电磁抱闸断电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM,SB2,SB1,KM,YB,QS,KM,合上电源开关QS,FR,FR,M3,电磁抱闸断电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM,SB2,SB1,KM,YB,QS

5、,KM,按下SB2KM线圈得电,FR,FR,M3,电磁抱闸断电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM,SB2,SB1,KM,YB,QS,KM,KM自锁触头闭合,自锁，松开SB2电磁抱闸线圈YB得电，使抱闸的闸瓦与闸轮分开KM主触头闭合,电动机起动运行,FR,FR,M3,电磁抱闸断电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM,SB2,SB1,KM,YB,QS,KM,停:按SB1，接触器KM失电释放电磁抱闸线圈YB也失电，在弹簧的作用下，闸瓦与闸轮紧紧抱住,FR,FR,M3,制动控制机械制动控制方法,优点是只有停止按钮按到底，线圈才能通电制动，如只要停车而不需制动，停止按钮不按到底

6、，故可根据实际需要掌握制动与否，延长电磁抱闸寿命。,（）通电制动控制电路,电磁抱闸通电制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,FR,SB1,SB2,KM1,YB,QS,KM1,FR,M3,KM2,KM2,KM1,电路组成分析,电磁抱闸通电制动控制线路,L1L2L3,FU1,KM1,SB1,SB2,KM1,QS,KM1,KM2,KM1,合上电源开关QS,KM2,FR,FR,M3,FU2,YB,KM2,电磁抱闸通电制动控制线路,L1L2L3,FU1,KM1,SB1,SB2,KM1,QS,KM1,KM2,KM1,按下SB1KM1线圈得电,KM2,FR,FR,M3,FU2,YB,KM2,电

7、磁抱闸通电制动控制线路,L1L2L3,FU1,KM1,SB1,SB2,KM1,QS,KM1,KM2,KM1,KM1自锁触头闭合,自锁，松开SB1KM1联锁触头断开，KM1主触头闭合电动机起动运行电磁抱闸线圈YB不得电,KM2,FR,FR,M3,YB,KM2,FU2,电磁抱闸通电制动控制线路,L1L2L3,FU1,KM1,SB1,SB2,KM1,QS,KM1,KM2,KM1,KM2,停：按下SB2KM1线圈失电释放KM2线圈得电，KM2主触头闭合电磁抱闸线圈YB得电，使闸瓦与闸轮紧紧抱住,FR,FR,M3,YB,FU2,、反接制动 原理：反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向

8、的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。,制动控制电气制动控制线路,反接制动原理动作演示,特点：制动力矩大，制动迅速，效果好，但冲击效应较大，制动准确性差。通常仅适用于10kw以下的小容量电动机。,反接制动特点,要求1：通常要求在电动机主电路中串接反接制动电阻以限制反接制动电流。反接制动电阻的接线方法有对称和不对称两种接法。要求2：在电动机转速接近于零时，及时切断反相序电源，以防止反向再起动。,反接制动要求,（a）,（b）,电动机单向运行反接制动控制线路,反接制动的控制线路。,图(a)图有这样一个问题：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，其常

9、开触点闭合，KM2通电动作，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整工作。,存在问题与解决方案,图(b)图的反接制动线路解决了这个问题：控制线路中停止按钮使用了复合按钮SB1，并在其常开触点上并联了KM2的常开触点，使KM2能自锁。这样在用手转动电动机时，虽然KS的常开触点闭合，但只要不按复合按钮SB1，KM2就不会通电，电动机也就不会反接于电源，只有按下SB1，KM2才能通电，制动电路才能接通。,注意：因电动机反接制动电流很大，故在主回路中串入电阻R，可防止制动时电动机绕组过热。,单向反接制动控制电路电路分析,单向反接制动控制电路电路分析,M3,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,F

10、R,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,FR,QS,KM1,n,KS,KM2,KV,单向反接制动控制电路电路分析,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,QS,KM1,n,KS,KM2,KV,合上电源开关QS,M3,KM1,FR,KM2,FR,KM1,KM2,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,QS,KM1,n,KS,KM2,KV,按下SB1KM1线圈得电,M3,KM1,FR,KM2,FR,单向反接制动控制电路电路分析,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,QS,KM1,KS,K

11、M2,KV,KM1自锁触头闭合,自锁，松开SB1KM1主触头闭合,电动机起动，运行在转速高到一定值时，KS闭合,M3,KM1,FR,KM2,FR,单向反接制动控制电路电路分析,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,QS,KM1,KM2,KV,停：按下SB2KM1失电释放KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电动机串联电阻反接，反接制动KM2自锁触头闭合,M3,KM1,FR,KM2,FR,KS,单向反接制动控制电路电路分析,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,QS,KM1,KM2,KV,停：松开SB2继续反接制动,M3

12、,KM1,FR,KM2,FR,KS,单向反接制动控制电路电路分析,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,QS,n,KM2,KV,当转速降低到一定值时，KS断开KM2线圈失电，各触头复位,M3,KM1,FR,KM2,FR,KM1,KS,单向反接制动控制电路电路分析,电动机可逆运行反接制动控制电路（1）,1、反转接触器2、正传时的反接制动接触器,1、正转接触器2、反传时的反接制动接触器,各个器件作用分析,电动机可逆运行反接制动控制电路（1）,正向启动,转速提高,较高转速,为制动准备,短接,正常运转,反接制动,转速接近0,电动机可逆运行反接制动控制电路（1）,

13、正转启动运转,电动机可逆运行反接制动控制电路（1）,反接制动停转,电动机可逆运行反接制动控制电路（2）,机床电气控制技术及应用,电动机可逆运行反接制动控制电路,电动机的正向和反向制动分别有速度继电器的两对常开触点KS-Z、KS-F来控制。限流电阻的作用：在反接制动时限制制动电流；在启动时限制启动电流。反接制动优点：制动效果好；缺点：能量消耗大，由电网供电的电能和拖动系统的机械能全部转化为电动机转子的热损耗。,能耗制动控制电路,制动原理在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用产生制动转矩，以达到制动的目的。制动特点制动平稳，效果好，

14、制动电流较反接时要小，所以制动冲击小，但制动效果不及反接制动，需要直流电源，控制电路相对复杂。通常适用于较大容量电动机频繁启动制动场合。根据制动控制的原则，一般分为：时间控制与速度控制两种形式。,一、按时间原则控制的单向能耗制动,FU2,FR,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,M3,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,FR,R,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,电路组成分析,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,Q

15、S,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,合上电源开关QS按下SB1KM1线圈得电,FR,M3,FR,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,KM1自锁触头闭合KM1主触头闭合KM1联锁触头分断松开SB1,FR,M3,FR,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R

16、,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,按下SB1KM1线圈失电KM1自锁触头分断KM1主触头分断KM1联锁触头闭合KM2线圈得电KT线圈得电,FR,M3,FR,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,KM2自锁触头闭合KM2主触头分断闭合电动机半波能耗制动KM2联锁触头分断KT瞬时闭合触头闭合松开SB1,FR,M3,FR,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM

17、2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,一、按时间原则控制的单向能耗制动,KT延时断开触头延时分断KM2线圈失电KT线圈失电各触头复位,FR,M3,FR,一、按时间原则控制的单向能耗制动,电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延时触点动作，使KM2、KT相继断电，制动过程结束。该电路中，将KT瞬动触点与KM2自锁触点串接，是考虑时间继电器断线、松脱或机械卡住致使触点不动作，不至于使KM2长期通电，造成电动机定子长期通入直流电源。,二、无变压器单相半波整流制动控制线路,二、无变压器单相半波整流制动

18、控制线路,带变压器的单相桥式整流电路，其制动效果好。对于功率较大的电动机应采用三相整流电路，但所需设备多，成本高。对于10kW以下的电动机，在制动要求不高时，可采用无变压器单管能耗制动控制线路，这样设备简单、体积小、成本低。,M3,L1L2L3,KM1,FR,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,FR,KM1,KT,KM2,V,U,W,QS,FU1,FU2,KT,KT,单向启动能耗制动自动控制线路,KM2,电路组成分析,KM2,V,KM2,L3,N,V,定子绕组直流电通路,L1L2L3,KM1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KM2,QS,FU1,FU2

19、,KT,KT,KM2,合上电源开关QS按下SB1KM1线圈得电,单向启动能耗制动自动控制线路,KM2,V,M3,FR,FR,V,U,W,L1L2L3,KM1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KM2,QS,FU1,FU2,KT,KT,KM2,KM1自锁触头闭合KM1主触头闭合KM1联锁触头分断,单向启动能耗制动自动控制线路,KM2,V,M3,FR,FR,V,U,W,L1L2L3,KM1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KM2,KM2,V,QS,FU1,FU2,KT,KT,KM2,按下SB2KM1线圈失电KM1自锁触头分断KM1主触头分断

20、KM1联锁触头闭合KM2线圈得电KT线圈得电,单向启动能耗制动自动控制线路,M3,FR,FR,V,U,W,L1L2L3,KM1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KM2,KM2,QS,FU1,FU2,KT,KT,KM2,KM2自锁触头闭合KM2主触头分断闭合电动机半波能耗制动KM2联锁触头分断KT瞬时闭合触头闭合松开SB2,单向启动能耗制动自动控制线路,V,M3,FR,FR,V,U,W,L1L2L3,KM1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM1,KM2,KM1,KT,KM2,KM2,V,QS,FU1,FU2,KT,KT,KM2,KT延时断开触头延时分断KM2线圈失

21、电KT线圈失电各触头复位,单向启动能耗制动自动控制线路,M3,FR,FR,V,U,W,三、按时间原则控制的可逆运行能耗制动,四、按速度原则控制的单向能耗制动,五、按速度原则控制的可逆运行能耗制动,电容制动控制电路,当电动机切断交流电源后，立即在电动机定子绕组的出线端接入电容器来迫使电动机迅速停转的方法叫电容制动。电容制动原理当旋转着的电动机断开交流电源时，转子内仍有剩磁。随着转子的惯性转动，形成一个随转子转动的旋转磁场。该磁场切割定子绕组产生感生电动势，并通过电容器回路形成感生电流，这个电流产生的磁场与转子绕组中的感生电流相互作用，产生一个与旋转方向相反的制动力矩，使电动机受制动迅速停转。,电

22、容制动,M3,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,KH,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KH,U,V,W,QS,R,KM1,电路组成分析,KT,KT,KM2,合上电源开关QS按下SB KM1线圈得电,电容制动,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,U,V,W,QS,R,KM1,KT,KT,KM2,M3,KH,KH,电容制动,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,U,V,W,QS,R,KM1,KT,KT,KM2,KM1自锁触头闭合KM1主触头闭合KM1联锁触头

23、分断KM1辅助触头闭合KT线圈得电KT瞬时闭合延时断开触头闭合松开SB1,M3,KH,KH,电容制动,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,U,V,W,QS,R,KM1,按下SB2 KM1线圈失电KM1联锁触头闭合KM2线圈得电KM2主触头闭合KM2联锁触头分断电容制动开始,KT,KT,KM2,M3,KH,KH,电容制动,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,U,V,W,QS,R,KM1,KT瞬时闭合延时断开触头延时分断KM2线圈失电各触头复位电容制动结束,KT,KT,KM2,M3,KH,KH,