三相异步电动机能耗制动控制线路
三相异步电动机的制动特性

三相异步电动机的制动特性常见的三种制动方式:能耗制动反馈制动反接制动1.能耗制动特性异步电动机的反接制动用于精确停车有肯定的困难,由于它简单造成反转,而且电能损耗也比较大;反馈制动虽然是比较经济的制动方法,但它只能在高于同步转速下使用;而能耗制动却是比较常用的精确停车的方法。
原理图如下:进行能耗制动时,首先将定子绕阻从三相电流电源断开(1KM打开),接着马上将一抵押直流电源统入定子绕阻(2KM闭合)。
直流电流通过定子绕阻后,在电动机内部建立一个固定不变的磁场,由于转子在运动系统存储的机械能维持下连续旋转,转子导体内就产生感应电势和电流,该电流于恒定磁场相互作用产生作用方向于转子实际旋转方向相反的制动转矩,在它的作用下,电动机转速快速下降,此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子电路的电阻中。
2.反馈制动特性由于某种缘由异步电动机的运行速度高于它的同步速度,异步电动机就进入发电状态。
反馈制动时,电机从轴上吸取功率后,一部分转化为转子铜耗,大部分则通过空气隙进入定子,并在供应定子铜耗和铁耗后,反馈给电网,所以,反馈制动又称发电制动。
原理图:反馈制动运行状态的两种状况:1.负载转矩为位能性转矩的起重机械在下放重物时的反馈制动状态;2.电动机在变极调速或变频调速过程中,极对数突然增多或供电频率突然降低,使同步转速突然降低时的反馈制动运行状态。
3.反接制动特性电源反接假如正常运行时异步电动机三相电源的相序突然转变(电源反接),这就转变了旋转磁场的方向,电动机状态下的机械特性曲线就由第一象限的曲线1变成了第三象限的曲线2。
但由于机械惯性的缘由,转速不能突变,系统运行点a只能平移至特性曲线2至b点,电磁转矩由正变负,则转子将在电磁转矩和负载转矩的共同作用下快速减速。
倒拉制动倒拉制动消失在位能负载转矩超过电磁转矩的时候,例如起重机下放重物,为了使下降速度不致太快,就常用这种工作状态。
项目1.4 三相异步电动机能耗制动控制电路的设计

电动机制动的方法一般有两类: 电动机制动的方法一般有两类: 机械制动:利用电磁铁操纵机械装置进行的制动。 机械制动:利用电磁铁操纵机械装置进行的制动。例如 电磁抱闸制动器(在吊车、卷扬机、电梯设备上常用) 电磁抱闸制动器(在吊车、卷扬机、电梯设备上常用)等, 可使电动机在切断电源后迅速停转。 可使电动机在切断电源后迅速停转。 电气制动:实质上是在电动机停车过程中, 电气制动:实质上是在电动机停车过程中,产生一个 与转子原来旋转方向相反的电磁制动转矩, 与转子原来旋转方向相反的电磁制动转矩,迫使电动机转 速迅速下降。 速迅速下降。
Date: 6/20/2011 Page: 3
三相异步电动机能耗制动控制电路的设计
能耗制动特点: 能耗制动特点: a.制动作用的强弱与直流电流的大小和电动机转速有关, a.制动作用的强弱与直流电流的大小和电动机转速有关,在同 制动作用的强弱与直流电流的大小和电动机转速有关 样的转速下电流越大制动作用越强。 样的转速下电流越大制动作用越强。 一般取直流电流为电动机空 载电流的3 载电流的3~4倍,过大会使定子过热。 过大会使定子过热。 b.电动机能耗制动时, b.电动机能耗制动时,制动转矩随电动机的惯性转速下降而减 电动机能耗制动时 小,故制动平稳且能量消耗小,但是制动力较弱,特别是低速时 故制动平稳且能量消耗小,但是制动力较弱, 尤为突出;另外控制系统需附加直流电源装置。 尤为突出;另外控制系统需附加直流电源装置。 c.一般在重型机床中常与电磁抱闸配合使用,先能耗制动, c.一般在重型机床中常与电磁抱闸配合使用,先能耗制动,待 一般在重型机床中常与电磁抱闸配合使用 转速降至一定值时,再令抱闸动作,可有效实现准确、快速停车。 转速降至一定值时,再令抱闸动作,可有效实现准确、快速停车。 b.能耗制动一般用于制动要求平稳准确、 b.能耗制动一般用于制动要求平稳准确、电动机容量大和起制 能耗制动一般用于制动要求平稳准确 动频繁的场合,如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等等。 动频繁的场合,如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等等。
三相异步电动机可逆运行能耗制动控制(S7-200系列PLC).

三相异步电动机可逆运行能耗制动控制(S7-200系列PLC)解:1) I/O编址:I0.1——SB1停车 I0.4——FR过载保护 Q0.1——KM1线圈I0.2——SB2正转 Q0.2——KM2线圈I0.3——SB3反转 Q0.3——KM3线圈2) KT的对应指令——选定时器:T37(100ms时基接通延时定时器)设定时时间:PT=100(定时时间10s)2)梯形图(注意:I0.4过载保护设为常开触点)说明:在控制线路中,设置有KT的瞬动触点与KM3辅助常开触点串联,在PLC控制中,定时器是软器件,不存在机械故障的问题,所以不必设KT 的瞬动触点。
如果直接翻译,则根据定时器的工作时序,在Q0.3的自锁支路上串联的应是T37的常闭触点。
3)I/O端子接线图(略)多路定时器——多台电动机的顺序循环控制(S7-200系列PLC)控制要求:(1)由运行开关控制:“1”= 起动,“0”= 停止解:1) I/O编址:I0.0 ——运行开关定时器:T37 PT=800Q0.1——1#设备Q0.2——2#设备Q0.3——3#设备Q0.4——4#设备Q0.5——5#设备2)梯形图:如图8-3-14 (a)所示。
这里,利用了比较指令进行各时段的控制,非常方便3)I/O端子接线图(略)。
S7-200 PLC的PPI协议及其开发实例通过硬件和软件侦听的方法,分析PLC内部固有的PPI通讯协议,然后上位机采用VB编程,遵循PPI通讯协议,读写PLC数据,实现人机操作任务。
这种通讯方法,与一般的自由通讯协议相比,省略了PLC的通讯程序编写,只需编写上位机的通讯程序资源S7-226的编程口物理层为RS-485结构,SIEMENS提供MicroWin软件,采用的是PPI(Point to Point)协议,可以用来传输、调试PLC程序。
在现场应用中,当需要PLC与上位机通讯时,较多的使用自定义协议与上位机通讯。
在这种通讯方式中,需要编程者首先定义自己的自由通讯格式,在PLC 中编写代码,利用中断方式控制通讯端口的数据收发。
6.1.3-三相异步电动机能耗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》
在如图6-19所示线路中,KM2的主触点分两组使用:其中一对用 在变压器的输入端,另两对用在变压器的输出端,这样就使得整流 变压器的原边(交流侧)与副边(直流侧)同时切换,有利于提高 触点的使用寿命。
《机床电气控制系统运行与维护》
小 结:
能耗制动时产生的制动力矩大小,与通入定子绕组中的直流电流大 小、电动机的转速及转子电路中的电阻有关。电流越大,产生的静止 磁场就越强,而转速越高,转子切割磁力线的速度就越大,产生的制 动力矩也就越大。
《机床电气控制系统运行与维护》
2.全波整流
用四只整流二极管构成桥式整流电路,有分立元件的,也有集成元件的。 这种整流电路输出的脉动电压较之半波整流平稳。 由于能耗制动并不要求恒稳电压,所以不需要设置滤波电路和稳压电路。
3.直流电源的选择
能耗制动中,通入电动机的直流电流不能太大,过大会烧坏定子绕组。 因此,能耗制动直流电源的选择有一定的要求
《机床电气控制系统运行与维护》
线路特点:
(1)该电路通过整流变压器TC和桥式全波整流器提供直流电源给电 动机绕组,而整流变压器和可调电阻用来调节直流电流,从而调节制 动强度。 (2)KM2的主触点分两组使用:其中一对用在变压器的输入端,另 两对用在变压器的输出端,这样就使得整流变压器的原边(交流侧) 与副边(直流侧)同时切换,有利于提高触点的使用寿命。
《机床电气控制系统运行与维护》
(四)无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路
1. 电路构成
图6-15 无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制电路
《机床电气控制系统运行与维护》
2. 电路工作原理
先合上电源开关QS 正向启动运行:
反转启动运行:
三相异步电动机能耗制动控制线路

02
电路设计
主电路设计
电源接入
主电路电源为三相交流电源,通过断路器、接触器和热继电 器等设备接入电源。
电动机接线
三相异步电动机的三个绕组通过六个出线端接至主电路,三 个绕组的首端接至电源的三个相线,尾端接至接触器的三个 主触头,实现电机的启动和运行。
在实验过程中,由于实验条件所 限,仅采用了简单的模拟负载进 行测试,未来可以考虑更加接近 实际情况的复杂负载进行实验验 证。
控制线路在实际应用中的前景
由于三相异步电动机能耗制动控制线 路具有较高的控制精度和稳定性,可 广泛应用于各种需要精确速度和位置 控制的工业生产机械中,例如机床、
印刷机、装配线等。
详细描述:控制变压器是一种用于调节电压的电器元件,它将输入的高电压或低 电压调节到合适的电压值,以满足电器设备的需求。
04
控制系统实现
硬件系统搭建
控制器选择
采用单片机或PLC作为主控制 器,根据实际需求选择合适的
硬件设备。
硬件电路设计
设计电源电路、输入输出电路、 AD/DA转换电路等,以满足系统 控制要求。
在节能减排方面,该控制线路也有着 广泛的应用前景,例如在风力发电、 水力发电等能源转换领域中,可以通 过精确控制电动机的能耗制动实现能
量的高效回收和利用。
在智能制造领域,该控制线路可以与 工业物联网、工业大数据等先进技术 相结合,实现生产过程的自动化、信 息化和智能化,提高生产效率和产品
质量。
THANKS
三相异步电动机能耗制动 控制线路
三相异步电动机的制动控制

三相异步电动机的制动控制制动:就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转(或限制其转速)。
制动的方法一般有两类:机械制动和电气制动。
机械制动:利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。
机械制动常用的方法有:电磁抱闸和电磁离合器制动。
电气制动:电动机产生一个和转子转速方向相反的电磁转矩,使电动机的转速迅速下降。
三相交流异步电动机常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
一、反接制动1.反接制动的方法异步电动机反接制动有两种,一种是在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反转反接制动,这种方法不能准确停车。
另一种是依靠改变三相异步电动机定子绕组中三相电源的相序产生制动力矩,迫使电动机迅速停转的方法。
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,易损坏传动零件,制动能量消耗大,不宜经常制动。
因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大,不经常启动与制动的场合。
2.速度继电器(文字符号KS)速度继电器是依靠速度大小使继电器动作与否的信号,配合接触器实现对电动机的反接制动,故速度继电器又称为反接制动继电器。
感应式速度继电器是靠电磁感应原理实现触头动作的。
从结构上看,与交流电机类似,速度继电器主要由定子、转子和触头三部分组成。
定子的结构与笼型异步电动机相似,是一个笼型空心圆环,有硅钢片冲压而成,并装有笼型绕组。
转子是一个圆柱形永久磁铁。
速度继电器的结构原理图速度继电器的符号速度继电器的轴与电动机的轴相连接。
转子固定在轴上,定子与轴同心。
当电动机转动时,速度继电器的转子随之转动,绕组切割磁场产生感应电动势和电流,此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩,使定子向轴的转动方向偏摆,通过定子柄拨动触头,使常闭触头断开、常开触头闭合。
当电动机转速下降到接近零时,转矩减小,定子柄在弹簧力的作用下恢复原位,触头也复原。
常用的感应式速度继电器有JY1和JFZ0系列。
JY1系列能在3000r/min的转速下可靠工作。
2023年电工(中级)备考押题2卷合壹(带答案)卷6

2023年电工(中级)备考押题2卷合壹(带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】()行程开关的碰块撞杆应安装在开关滚轮或推杆的动作轴线上。
参考答案:√2.【判断题】用一只3A的单相电度表计量单相1500W负载的用电量是不安全的。
参考答案:√3.【单选题】在解析式u=Umsin(ωt+φ)中,φ表示()。
A、频率B、相位C、初相角D、相位差参考答案:C4.【单选题】中性点接地设备外壳()的运行方式叫保护接零。
A、接地B、接地或接零C、接中性线D、接负载参考答案:C5.【单选题】35KV以上变压器在20℃时的介损因数为1.5%,35KV以下的同类变压器同温下的介损系数不应大于()。
A、0.005B、0.02C、0.03D、0.05参考答案:B6.【单选题】下列电源相序()是正相序。
A、U→V→WB、W→V→UC、U→W→VD、V→U→W参考答案:A7.【判断题】()运行的绝缘油中,允许含有微量的杂质。
参考答案:√8.【单选题】晶体三极管要处于饱和状态必须满足()。
A、发射结集电结构正偏B、发射结集电结均反偏C、发射结正偏集电结反偏D、发射结反偏集电结正偏参考答案:A9.【判断题】()相序指三相电压或三相电流达最大值的先后次序。
参考答案:√10.【单选题】电流正反馈自动调速成电路中,电流正反馈反映的是()的大小.A、电压B、转速C、负载D、能量参考答案:C11.【判断题】电力变压器并联运行是指分别将其一次侧、二次侧互相连接的运行方式。
参考答案:×12.【判断题】质量预控是指施工技术人员和质量管理人员事先对分项分部工程进行分析,找出在施工过程中可能或容易出现的质量环节,制订相应的对策,采取质量预控措施予以预防。
参考答案:√13.【单选题】下列不属于基本逻辑门电路的是()。
A、与门B、或门C、非门D、与非门参考答案:D14.【单选题】直流伺服电动机在自动控制系统中用作()。
项目14三相异步电动机能耗制动控制电路的设计

控制电路应采用适当的控制元件 和逻辑控制器,以满足控制要求
并提高控制精度。
控制电路应具备安全保护功能, 如急停控制和安全门控制等,以
确保操作人员和设备的安全。
保护电路设计
保护电路用于监测和控制主电路和控制电路的工作状态,以确保电路的正 常运行。
保护电路应具备过流保护、过压保护、欠压保护和过热保护等功能,以防 止电路故障对电动机造成损坏。
算法程序
人机交互程序
处理实时事件,如定时 器中断、外部事件中断
等。
实现控制算法,如PID控 制、模糊控制等。
实现用户界面,方便用 户进行参数设置和状态
监控。
控制系统的调试与测试
硬件调试
检查硬件电路的连接是否正确 ,确保电源、输入输出等电路
正常工作。
软件调试
通过调试工具对软件程序进行 调试,确保程序逻辑正确、运 行稳定。
详细描述
在选择接触器时,需要考虑其电流、电压、机械寿命等参数,以确保其能够满 足系统需求。同时,还需要根据接触器的参数来计算控制电路中的其他元件参 数。
断路器的选择与计算
总结词
断路器是控制电路中的保护元件,其选 择与计算需要考虑到系统的安全性和可 靠性。
VS
详细描述
在选择断路器时,需要考虑其短路电流、 分断能力等参数,以确保其能够有效地保 护控制电路。同时,还需要根据断路器的 参数来确定其他元件的参,推动该技术的实际 应用和产业化发展。
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项目14三相异步电动机能耗制动 控制电路的设计
目录
• 项目背景与目标 • 能耗制动原理 • 控制电路设计 • 电路元件选择与计算 • 控制系统实现 • 结论与展望
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按下停止按钮SB1,KM1断电,电动机定子绕组脱离三相 电源,电动机因惯性仍以很高速度旋转,KS常开触点仍保持 闭合,将SB1按到底,使SB1常开触点闭合,KM2通电并自 锁,电动机定子串接电阻接上反相序电源,进入反接制动状 态。电动机转速迅速下降,当电动机转速接近100r/min时, KS常开触点复位,KM2断电,电动机断电,反接制动结束。
2.4 三相异步电动机的制动控制线路
引入课题:
三相异步电动机脱离电源之后,由于惯性,电 动机要经过一定的时间后才会慢慢停下来, 但有些生 产机械要求能迅速而准确地停车,那么就要求对电动
机进行制动控制。
2.4 三相异步电动机的制动控制线路
教学目标:
1、掌握三相异步电动机的能耗制动与反接 制动的工作原理。 2、学会分析三相异步电动机的能耗制动与 反接制动的控制过程。
2.4 三相异步电动机制动控制线路
制动类型:
电磁机械制动--电磁铁操纵机械进 行制动
电气制动--电动机产生一个与转子转动 方向相反的力矩来进行制动
常用的电气制动:
能耗制动 反接制动
2.4.1能耗制动控制
原理:电动机脱离三相交流电源后,在定子绕组加 直流电源,பைடு நூலகம்产生起阻止旋转作用的静止磁 场,达到制动的目的。
2.4.1反接制动控制
2.可逆运行的反接制动控制
2.4.1反接制动控制
3.可逆运行的反接制动控制
2.4.1反接制动控制
反接制动控制特点:
1、制动时间短, 操作简单。 2、制动电流很大, 能耗也较大。 为限制电流, 一般在制 动回路中串入大电阻。 3、制动转矩较大, 会对生产机械造成一定的机械冲击, 影 响加工精度, 通常用于一些频繁正反转且功小于10 kW的 小型生产机械中。
电动机能耗制动就是把在运动过程中储存在转子中的机 械能转变为电能,又消耗在转子电阻上的一种制动方法。
2.4.1能耗制动控制
一、按时间原则控制的单向能耗制动控制线路1
2.4.1能耗制动控制
一、按时间原则控制的可逆能耗制动控制线路2
2.4.1能耗制动控制
二、按速度原则控制的单向能耗制动控制线路1
2.4.1能耗制动控制
L1 L2 L3
QS
+ R
-
U 1
VW
1
1
M 3~
(a)
V2 W1
U1
F F
U2 (b )
n转 子 转 速 W2
V1
2.4.1能耗制动控制
具体工作过程:正常运行时 ,电动机接三相交流电源起动运 行。 制动时,切断交流电源的连接,并将直流电源引入电机 的V、 W两相,在电机内部形成固定的磁场。 电动机由于惯 性仍然顺时针旋转, 则转子绕组作切割磁力线的运动, 依据 右手螺旋法则, 转子绕组中将产生感应电流,又根据左手定 则可以判断, 电动机的转子将受到一个与其运动方向相反的 电磁力的作用, 由于该力矩与运动方向相反, 称为制动力矩 , 该力矩使得电动机很快停转。
二、按速度原则控制的可逆能耗制动控制线路2
2.4.1能耗制动控制
能耗特点: 1、消耗的能量小,其制动电流要小得多; 2、适用于电动机能量较大,制动速度慢,要求制动平稳 和制动频繁的场合; 3、能耗制动需要直流电源整流装置。
2.4.2反接制动控制
原理: 要求:
改变电动机电源相序,使定子绕组产生反向的 旋转磁场,形成制动转矩。
课堂小结
1、能耗制动与反接制动的原理。 2、能耗制动与反接制动的特点比较。 3、制动控制线路的设计应该考虑哪些因素?
课堂小结
常用的制动方式有能耗制动和反接制动,制动控制线路设 计应考虑限制制动电流和避免反向再起动。前者是通入直流 电流产生制动转矩,采用时间继电器或速度继电器进行控制 的,后者是在主电路中串入限流电阻采用速度继电器进行控 制的。
10kW以上电动机的定子电路中串入反接制动电 阻, 转速接近于零时,及时切断反相序电源,防 止反向再起动。
2.4.2反接制动控制
1.单向反接制动控制线路 关键是电动机电源相序的改变,且当转速下降接近于零
时,能自动将电源切除。 电气原理图:
2.4.2反接制动控制
1.单向反接制动的控制
工作原理:
电动机正常运转时,KM1通电吸合,KS的常开触点闭合, 为反接制动作准备。