項目3三相異步電動機制動控制.pptVIP

項目3 三相異步電動機制動控制,速度繼電器也稱轉速繼電器。是一種反映轉速和轉向的繼電器。 工作方式：是當轉速達到規(guī)定值后繼電器動作。即依靠電動機轉速的快慢作為輸入信號，通過觸點的動作信號傳遞給接觸器，再通過接觸器實現(xiàn)對電動機的控制。 用途：主要用作鼠籠型異步電動機的反接制動控制。故又稱為反接制動繼電器。,3.1 速度繼電器,1-轉子； 2-可動支架； 3-定子； 4-端蓋, (a) 外形； (b) 結構,結構：速度繼電器由轉子、定子及觸頭三部分組成。,圖3.1.1 速度繼電器的外形和結構,圖3.1.2 速度繼電器的結構示意圖,1-調(diào)節(jié)螺釘； 2-反力彈簧； 3-常閉觸點； 4-常開觸點； 5-動觸點； 6-推桿； 7-返回杠桿； 8-擺桿； 9-籠型導條； 10-圓環(huán); 11-轉軸； 12-永磁轉子,速度繼電器是根據(jù)電磁感應原理制成的。 當電機旋轉時，與電機同軸的速度繼電器轉子也隨之旋轉，此時籠型導條就會產(chǎn)生感應電動勢和電流，此電流與磁場作用產(chǎn)生電磁轉矩，圓環(huán) 10 帶動擺桿 8 在此電磁轉矩的作用下順著電動機偏轉一定角度。這樣，使速度繼電器的常閉觸點斷開，常開觸點閉合。當電動機反轉時，就會使另一對觸點動作。當電機轉速下降到一定數(shù)值時，電磁轉矩減小，返回杠桿 7 使擺桿 8 復位， 各觸點也隨之復位。 ,一般速度繼電器的動作轉速不低于120r/min，復位轉速約為100r/min以下。,1轉軸 2轉子 3定子 4繞組 5擺錘 6、9簧片 7、8靜觸點,1 2 3 4 5 6 7,9 8,圖3.1.3 速度繼電器的原理示意圖,圖3.1.4 速度繼電器的原理示意圖,a）轉子 b）常開觸點 c）常閉觸點,a） b） c）,n,n,KS或SR,圖3.1.5 速度繼電器的符號,KS或SR,KS或SR,3.2 制動的含義和方法,制動的含義 在負載轉矩為位能性負載轉矩的機械設備中（例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時）使設備保持一定的運行速度。 在機械設備需要減速或停止時，電動機能實現(xiàn)減速和停止。（在實際生產(chǎn)中，為了實現(xiàn)快速、準確停車，縮短時間，提高生產(chǎn)率，對要求停轉的電動機強迫其迅速停車，必須采取制動措施。） 制動的方法 機械制動 利用機械裝置使電動機從電源切斷后能迅速停轉。最常見的是電磁抱閘。 電氣制動 使異步電動機所產(chǎn)生的電磁轉矩T和電動機轉子的轉速n的方向相反。 電氣制動分為：(1)能耗制動。(2)反接制動。(3)回饋制動。,(1)能耗制動。 所謂能耗制動，即在電動機脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個直流電壓，即通入直流電流，利用轉子感應電流與靜止磁場的作用已達到制動的目的。 能耗制動的不足，是在制動過程中，隨著電動機轉速的下降，拖動系統(tǒng)動能也在減少，于是電動機的再生能力和制動轉矩也在減少，所以在慣性較大的拖動系統(tǒng)中，常會出現(xiàn)在低速時停不住，而產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，從而影響停車時間的延長或停位的準確性；僅適用一般負載的停車，然而電路簡單，價格較低； (2)反接制動。 它通過反接相序，使電機產(chǎn)生起阻滯作用的反轉矩以便制動電機。 反接制動制動力強，制動迅速，控制電路簡單，設備投資少，但制動準確性差，制動過程中沖擊力強烈，易損壞傳動部件。因此適用于l0kw以下小容量的電動機制動要求迅速、系統(tǒng)慣性大，不經(jīng)常啟動與制動的設備，如銑床、鏜床、中型車床等主軸的制動控制。 (3)回饋制動。 回饋制動是變頻器制動方式的一種，也是非常有效的節(jié)能方法。并且避免了制動時對環(huán)境及設備的破壞?；仞佒苿硬捎玫氖怯性茨孀兗夹g，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實現(xiàn)制動。在電力機車等行業(yè)中取得了令人滿意的效果。在新型電力電子器件不斷出現(xiàn),性價比不斷提高的情況下有著廣闊的應用前景。,三相異步電動機通電制動電路的特點 三相異步電動機通電制動原理圖如圖3.3.1所示。電路的特點是：當按下電動機的啟動按鈕時，電動機啟動運轉；當按下停止按鈕時，電動機制動停止。 其與斷電制動電路的不同點是：斷電制動是利用機械彈簧的拉力將閘瓦拉住，抱緊電動機的閘輪，使電動機迅速停止下來；而通電制動則是在電動機停止時，在制動電磁鐵中通入電流，產(chǎn)生磁力克服彈簧的拉力吸引閘瓦與電動機的閘輪緊緊相抱，使電動機立即停止下來。,3.3 三相異步電動機通電制動,圖3.3.1 三相異步電動機通電制動控制電路原理圖,一、工作任務 掌握單向反接制動控制控制線路的工作原理及接線方法 掌握速度繼電器的使用方法及其原理。 理解反接制動的控制過程,3.4 工作模塊5 三相異步電動機單向反接制動控制,圖3.4.1 三相異步電動機單向反接制動控制電路原理圖,二、電氣原理圖,依靠改變電動機定子繞組的電源相序來產(chǎn)生制動力矩，迫使電動機迅速停轉的方法叫反接制動。 單向起動反接制動控制線路如圖3.4.1所示。該線路的主電路和正反轉控制線路的主電路相同，只是在反接制動時增加了三個限流電阻R。線路中KM1為正轉運行接觸器，KM2為反接制動接觸器，SR為速度繼電器，其軸與電動機軸相連（圖中用虛線表示）。 工作原理：先合上電源開關QS，然后進行單向起動和反接制動。 （1）單向起動。按下SB2KM1線圈得電KM1主觸點閉合、KM1自鎖觸點閉合自鎖、KM1聯(lián)鎖觸點分斷對KM2聯(lián)鎖電動機M起動運轉至電動機轉速上升到一定值（100r/min左右）時SR常開觸點閉合為制動作準備；,三、電路工作原理及特點,（2）反接制動。按下復合按鈕SB1SB1常閉觸頭先分斷、SB1常開觸頭后閉合KM1線圈失電KM1主觸點分斷、M暫時失電，KM1自鎖觸點分斷解除自鎖，KM2線圈通電，KM2自鎖觸點閉合自鎖，KM2聯(lián)鎖觸點分斷對KM1聯(lián)鎖電動機M串接R反接制動至電動機轉速下降到一定值（100r/min左右）時，SR常開觸點分斷KM2線圈失電KM2主觸點分斷、KM2聯(lián)鎖觸點閉合解除聯(lián)鎖電動機M脫離電源停轉，制動結束。 反接制動時，由于旋轉磁場與轉子的相對轉速很高，故轉子繞組中感生電流很大，致使定子繞組中的電流也很大，一般約為電動機額定電流的10倍左右。因此反接制動適用于10kW以下小容量電動機的制動，并且對4.5kW以上的電動機進行反接制動時，需在定子回路中串入限流電阻R，以限制反接制動電流。 反接制動的優(yōu)點是：制動力強、制動迅速。缺點是：制動準確性差、制動過程中沖擊強烈、易損壞傳動零件、制動能量消耗大、不宜經(jīng)常制動。因此反接制動一般適用于制動要求迅速、系統(tǒng)慣性較大，不經(jīng)常起動與制動的場合。,四、安裝與接線 在實驗室裝置WD021掛板上選擇熱繼電器；WD022掛板上選擇熔斷器FU1、FU2、低壓開關QS、接觸器KM1、接觸器KM2等器件；在WD023掛板上選擇按鈕SB1、按鈕SB2；電阻選用控制屏上的75/75W的三個電阻；電機放在桌面上。接線可參照圖3.4.1，操作者應畫出具體接線圖。 五、檢測與調(diào)試 經(jīng)檢查接線無誤后，操作者可接通電源進行操作。在電機運轉時，按下停止按鈕SB1，電機應能立即停轉。 若動作過程不符合要求或出現(xiàn)不正常，則應分析并排除故障，使控制線路能正常工作。,電容器制動控制電路的特點 接觸器繼電器電容制動控制電路原理圖如圖3.5.1所示。在圖3.5.1中，當按下電動機啟動按鈕SB2時，接觸器KM1通電閉合，電動機M就啟動運轉；當按下電動機M停止按鈕SB1時，接觸器KM1斷電釋放，接觸器KM2通電閉合，將電動機M的定子繞組與電容器接通，起到電容制動的目的。經(jīng)過一定時間，接觸器KM2斷電釋放，完成電容制動過程。,3.5 電容器制動控制,圖3.5.1 電容制動控制電路原理圖,一、工作任務 掌握無變壓器半波整流能耗制動控制線路的工作原理及接線方法 掌握時間繼電器的使用方法及其原理。 理解能耗制動的控制過程,3.6 工作模塊6 無變壓器單相半波整流能耗制動控制,圖3.6.1 無變壓器半波整流單向運轉能耗制動控制電路原理圖,二、電氣原理圖,接觸器繼電器無變壓器單相半波整流能耗制動控制電路原理圖如圖3.6.1所示。工作原理如下： 先合上電源開關QS，然后進行單向起動運轉和能耗制動停轉。 1）單向起動運轉。按下SB2KM1線圈得電KM1主觸點閉合、KM1自鎖觸點閉合自鎖、KM1聯(lián)鎖觸點分斷對KM2聯(lián)鎖電動機M起動運轉； 2）能耗制動停轉。按下SB1SB1常閉觸點先分斷、SB1常開觸點后閉合KM1線圈失電KM1主觸點分斷、KM1聯(lián)鎖觸頭閉合、KM1自鎖觸頭斷開、KM2線圈通電、KM2自鎖觸頭閉合、KM2聯(lián)鎖觸頭分斷對KM1聯(lián)鎖電動機M接入直流電能耗制動KT1線圈得電KT1常閉觸點延時后分斷KM2線圈失電KM2主觸點分斷、KM2聯(lián)鎖觸點恢復閉合、KM2自鎖觸頭分斷、KT1線圈失電電動機M切斷直流電源，能耗制動結束。 時間繼電器KT1的延時時間可調(diào)整在4s左右。 該控制線路適用于10KW以下電動機，且對制動要求不高的場合。這種線路簡單，附加設備較少，體積小，采用一只二極管半波整流器作為直流電源。,三、電路工作原理及特點,四、安裝與接線 在本裝置WD021掛板上選擇熱繼電器；WD022掛板上選擇熔斷器FU1、熔斷器FU2、低壓開關QS、接觸器KM1、接觸器KM2等器件；在WD023掛板上選擇按鈕SB1、按鈕SB2、時間繼電器KT1等器件；在控制屏上選擇整流二極管V和10/25W電阻R；電機放在桌面上?？蓞⒄請D3.6.1進行接線。接線時需注意工藝要求。 五、檢查與調(diào)試 經(jīng)檢查接線無誤后，操作者可接通電源進行操作。在電機運轉時，按下停止按鈕SB1，電機應能立即停轉。 若動作過程不符合要求或出現(xiàn)不正常，則應分析并排除故障，使控制線路能正常工作。,有變壓器單相橋式整流能耗制動控制電路的特點 同無變壓器單相半波整流能耗制動控制電路相比較，有變壓器單相橋式整流能耗制動控制電路同樣也是在電動機停車時，將經(jīng)過整流的直流電流通入電動機任意兩相定子繞組中，使電動機立即停止轉動。而與無變壓器單相半波整流能耗制動控制電路不同之處在于，有變壓器單相橋式整流能耗制動控制電路整流部分使用了降壓變壓器，使得制動電源電壓低，更為安全可靠。有變壓器單相橋式整流能耗制動接觸器繼電器控制電路原理圖如圖3.7.1所示。在圖3.7.1中，按鈕SB1為電動機的制動停止按鈕，SB2為電動機的啟動按鈕。,3.7 有變壓器單相橋式整流能耗制動控制,圖3.7.1有變壓器單相橋式整流能耗制動接觸器繼電器控制電路原理圖,能耗制動的