模塊一丨課題六 三相籠型異步電動機制動控制線路的安裝與維修

課題六三相籠型異步電動機制動控制線路的安裝與維修297任務(wù)2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修任務(wù)1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修任務(wù)3單向啟動能耗制動自動控制線路的安裝與維修任務(wù)1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修2993001.熟悉電磁抱閘制動器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及型號含義，熟記其圖形符號和文字符號。2.熟悉電磁離合器的基本結(jié)構(gòu)和制動原理。3.能識讀并分析電磁抱閘制動器制動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學(xué)習(xí)目標電動機斷開電源以后，由于慣性作用不會馬上停止轉(zhuǎn)動，而是需要轉(zhuǎn)動一段時間才會完全停下來，這種情況對于某些生產(chǎn)機械是不適宜的。為滿足生產(chǎn)機械的這種準確定位或停機的控制要求，就需要對電動機進行制動。所謂制動，就是給電動機一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)（或限制其轉(zhuǎn)速）。制動的方法一般有機械制動和電力制動兩類。301302電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿本次的工作任務(wù)是安裝與維修電磁抱閘制動器斷電制動控制線路，其電路圖如圖所示。303一、電磁抱閘制動器如圖所示為常用的制動電磁鐵與閘瓦制動器，它們配合使用共同組成電磁抱閘制動器，配用方案見下表。制動電磁鐵與閘瓦制動器a）MZD1系列交流單相制動電磁鐵b）TJ2系列閘瓦制動器304TJ2系列閘瓦制動器與MZD1系列交流單相制動電磁鐵的配用方案電磁鐵和制動器的型號含義如下。305306電磁抱閘制動器

a）結(jié)構(gòu)b）符號1—線圈2—銜鐵3—鐵芯4—彈簧5—閘輪6—杠桿7—閘瓦8—軸電磁抱閘制動器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，符號如圖b所示。制動電磁鐵由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分。電磁抱閘制動器分為斷電制動型和通電制動型兩種。斷電制動型的工作原理：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪制動。通電制動型的工作原理：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用。307308二、電磁抱閘制動器制動控制線路1.電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿309線路工作原理如下。（1）啟動運轉(zhuǎn)合上電源開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動機M接通電源，同時電磁抱閘制動器線圈得電，銜鐵與鐵芯吸合，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動杠桿向上移動，從而使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機正常運轉(zhuǎn)。（2）制動停轉(zhuǎn)按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，其自鎖觸頭和主觸頭分斷，電動機M失電，同時電磁抱閘制動器線圈失電，銜鐵與鐵芯分開，在彈簧拉力的作用下，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，使電動機被迅速制動而停轉(zhuǎn)。3102.電磁抱閘制動器通電制動控制線路電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖1—彈簧2—銜鐵3—線圈4—鐵芯5—閘輪6—閘瓦7—杠桿311三、電磁離合器電磁離合器的制動原理和電磁抱閘制動器的制動原理類似，其主要區(qū)別是電磁抱閘制動器利用閘瓦抱住閘輪實現(xiàn)制動，電磁離合器利用動、靜摩擦片之間產(chǎn)生的足夠大的摩擦力實現(xiàn)制動，電動葫蘆的繩輪常采用這種制動方法。斷電制動型電磁離合器如圖所示。其結(jié)構(gòu)及制動原理如下。312斷電制動型電磁離合器a）外形b）結(jié)構(gòu)示意圖1—鍵2—繩輪軸3—連接法蘭4—制動彈簧5—動鐵芯6—勵磁線圈7—靜鐵芯8—靜摩擦片9—動摩擦片3131.結(jié)構(gòu)電磁離合器主要由制動電磁鐵（包括動鐵芯、靜鐵芯和勵磁線圈）、靜摩擦片、動摩擦片以及制動彈簧等組成。電磁鐵的靜鐵芯靠導(dǎo)向軸連接在電動葫蘆本體上，動鐵芯與靜摩擦片固定在一起，且只能做軸向移動而不能繞軸轉(zhuǎn)動。動摩擦片通過連接法蘭與繩輪軸（與電動機共軸）由鍵固定在一起，可隨電動機一起轉(zhuǎn)動。3142.制動原理當(dāng)電動機靜止時，勵磁線圈無電，制動彈簧將靜摩擦片緊緊地壓在動摩擦片上，此時電動機通過繩輪軸被制動。當(dāng)電動機通電運轉(zhuǎn)時，勵磁線圈也同時得電，電磁鐵的動鐵芯被靜鐵芯吸合，使靜摩擦片與動摩擦片分開，于是，動摩擦片連同繩輪軸在電動機的帶動下正常啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電動機電源時，勵磁線圈也同時失電，制動彈簧立即將靜摩擦片連同動鐵芯推向轉(zhuǎn)動著的動摩擦片，強大的彈簧張力迫使動、靜摩擦片之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力，使電動機斷電后立即受到制動停轉(zhuǎn)。任務(wù)2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修3151.熟悉反接制動的原理。2.熟悉速度繼電器的結(jié)構(gòu)及原理，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。3.能識讀并分析單向啟動反接制動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。316學(xué)習(xí)目標所謂電力制動，就是在電動機切斷電源停轉(zhuǎn)的過程中，產(chǎn)生一個和電動機實際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電動機迅速制動停轉(zhuǎn)。電力制動常用的方法有反接制動、能耗制動、電容制動和再生發(fā)電制動等。本次的工作任務(wù)是安裝與維修單向啟動反接制動控制線路，其電路圖如圖所示。317318單向啟動反接制動控制線路電路圖319一、反接制動的原理在下圖a所示電路中，當(dāng)QS向上投合時，電動機定子繞組電源電壓相序為L1、L2、L3，電動機將沿旋轉(zhuǎn)磁場方向以

n＜n1的轉(zhuǎn)速正常運轉(zhuǎn)。反接制動電路圖及原理a）電路圖b）原理當(dāng)電動機需要停轉(zhuǎn)時，拉下開關(guān)QS，使電動機先脫離電源（此時轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)）。隨后，將開關(guān)QS迅速向下投合，由于L1、L2兩相電源線對調(diào)，電動機定子繞組電源電壓相序變?yōu)長2、L1、L3，旋轉(zhuǎn)磁場反向，此時轉(zhuǎn)子將以n1+n的相對轉(zhuǎn)速沿原轉(zhuǎn)動方向切割旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來。而轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生電流，又受到旋轉(zhuǎn)磁場的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向可用左手定則判斷出來，如上圖b所示?？梢?，此轉(zhuǎn)矩方向與電動機的轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機受制動迅速停轉(zhuǎn)。

由以上分析可見，反接制動是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(zhuǎn)的。

320321二、速度繼電器速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，其主要作用是以旋轉(zhuǎn)速度的快慢為指令信號，與接觸器配合實現(xiàn)對電動機的反接制動控制，因此也稱為反接制動繼電器。JY1型速度繼電器的外形1.結(jié)構(gòu)JY1型速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖a和圖b所示，它主要由定子、轉(zhuǎn)子、可動支架、觸頭及端蓋等組成。322JY1型速度繼電器a）、b）結(jié)構(gòu)c）符號

1—可動支架2、7—轉(zhuǎn)子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭323JY1型速度繼電器a）、b）結(jié)構(gòu)c）符號

1—可動支架2、7—轉(zhuǎn)子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭2.原理使用速度繼電器時，其轉(zhuǎn)軸與電動機的轉(zhuǎn)軸要連接在一起。當(dāng)電動機旋轉(zhuǎn)時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之旋轉(zhuǎn)，在空間中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場在定子繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子偏轉(zhuǎn)，當(dāng)定子偏轉(zhuǎn)到一定角度時，與定子相連的擺錘推動繼電器觸頭動作，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至某一數(shù)值時，擺錘恢復(fù)原狀態(tài)，觸頭隨即復(fù)位。3243.選用速度繼電器主要根據(jù)所需控制的轉(zhuǎn)速大小、觸頭數(shù)量和電壓、電流來選用。JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)見下表。325JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)JFZ0型速度繼電器的型號含義如下。326327三、單向啟動反接制動控制線路如圖所示為單向啟動反接制動控制線路電路圖，該線路的主電路和正反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運行接觸器，KM2為反接制動接觸器，KS為速度繼電器，其軸與電動機軸相連。328單向啟動反接制動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關(guān)QF。1.單向啟動3292.反接制動330任務(wù)3單向啟動能耗制動自動控制線路的安裝與維修331熟悉能耗制動的原理，能識讀并分析單向啟動能耗制動自動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確地進行安裝與維修。332學(xué)習(xí)目標任務(wù)2完成了反接制動控制線路的安裝與維修。雖然反接制動的制動力強，制動迅速，但由于其制動準確性差，制動過程中的沖擊強烈，易損壞傳動零件，制動能量消耗大，不宜經(jīng)常制動，所以在實際生產(chǎn)中，對于制動比較頻繁的生產(chǎn)機械不宜采用反接制動，而是采用能耗制動。本次工作任務(wù)是安裝與維修有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路，其電路圖如圖所示。333334有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖335一、能耗制動的原理在如圖a所示電路圖中，斷開電源開關(guān)QS1，切斷電動機的交流電源后，這時轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性運轉(zhuǎn)；隨后立即合上開關(guān)QS2，并將QS1向下合閘，電動機V、W兩相定子繞組通入直流電，使定子中產(chǎn)生一個恒定的靜止磁場，這樣做慣性運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子因切割磁感線而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向用右手定則可判斷出，如圖b所示。轉(zhuǎn)子繞組中一旦產(chǎn)生了感應(yīng)電流，就會受靜止磁場的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用左手定則判斷可知，此轉(zhuǎn)矩的方向正好與電動機的轉(zhuǎn)向相反，使電動機受制動迅速停轉(zhuǎn)。336能耗制動電路圖及原理a）電路圖b）原理由以上分析可知，能耗制動是當(dāng)切斷電動機的交流電源時，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法。由于這種制動方法是通過在定子繞組中通入直流電，以消耗轉(zhuǎn)子慣性運轉(zhuǎn)的動能來進行制動的，所以稱為能耗制動，又稱為動能制動。337338二、單向啟動能耗制動自動控制線路1.無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖如圖所示,線路采用單相半波整流器作為直流電源，所用附加設(shè)備較少，線路簡單，成本較低，常用于10kW以下小容量電動機且對制動要求不高的場合。339無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關(guān)QF。（1）單向啟動運轉(zhuǎn)340（2）能耗制動停轉(zhuǎn)3413422.有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路對于10kW以上容量的電動機，多采用有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路，其電路圖如圖所示。其中直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電阻R用于調(diào)節(jié)直流電流，從而調(diào)節(jié)制動強度，整流變壓器一次側(cè)與整流器的直流側(cè)同時進行切換，有利于提高觸頭的使用壽命。343有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖344能耗制動的優(yōu)點是制動準確、平穩(wěn)，能量消耗較小，缺點是需要附加直流電源裝置，設(shè)備費用較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小，因此，能耗制動一般用于要求制動準確、平穩(wěn)的場合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。3453.能耗制動所需直流電源的估算（1）測量出電動機三根進線中任意兩根之間的電阻R。（2）測量出電動機的進線