能耗制动控制电路
能耗制动控制电路介绍课件
01
通信电路：包括通信接
06
02
口、通信协议等
控制电路：包括控制器、 传感器、驱动器等
保护电路：包括过流保 护、过压保护等
05
03
信号处理电路：包括信 号处理芯片、滤波器等
04
显示与报警电路：包括 显示器、报警器等
关键元器件
功率晶体管： 用于控制能耗 制动电流
电压比较器： 用于检测能耗 制动电压
驱动电路：用 于驱动功率晶 体管
应用效果
提高能源利用率：通过能耗制动控制电 路，将制动过程中的能量转化为电能，
提高能源利用率。
减少环境污染：能耗制动控制电路可以 减少制动过程中的摩擦和磨损，降低废
气排放，减少环境污染。
提高车辆安全性：能耗制动控制电路可 以提高车辆的制动性能，缩短制动距离，
提高车辆安全性。
降低车辆维护成本：能耗制动控制电路 可以减少制动系统的磨损，降低车辆维
04
控制策略优化：根据实际工况，优化制 动控制策略，提高制动效果和舒适性
能耗制动控制电 路调试与优化
调试方法
1
2
3
4
检查电路连接： 确保所有连接 正确无误
检查电源电压： 确保电源电压 稳定且符合要 求
检查控制信号： 确保控制信号 正确且稳定
检查制动效果： 观察制动效果 是否符合预期， 如有问题，调 整控制参数或 更换元器件
2
能耗制动： 一种通过消 耗电能来降 低机械能的
制动方式
5
制动信号： 用于触发能 耗制动过程 的控制信号
3
制动电阻： 用于消耗电 能的电阻元
件
6
制动效果： 能耗制动对 机械能的降
低效果
工作原理
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。
能耗制动控制电路
源，制动过程完毕。
制动作用的强弱与通入定子绕组直流电流的大小及电机的
转速有关，转速越高电流越大制动作用越大，一般通入定
子绕组的直流电流约为空载电流的3~4倍较为合适。 特点：能耗制动比较缓和，制动产生的机构冲击对机械设 备无大的危害，能取得较好的制动效果，因此在机械设备 上应用较多。
能耗制动控制电路
异步电动机从切除电源到停转有一个过程，需要一段时间 。对于要求停车时精确定位或尽可能减少辅助时间的机械
设备，必须采取制动措施。
能耗制动：异步电动机刚切除三相电源后，立即 在定子绕组中接入直流电源，转子切割恒定磁场 产生感应电流与恒定磁场的作用产生制动力矩， 使电动机高速旋转的动能消耗在转子电路中的制
能耗制动的控制线路原理
模块一 能耗制动的控制线路原理一、工作任务分析图2-2工作原理二、相关实践性知识（一）元器件认识教学目标：能分析机床电机能耗制动控制线路原理。
主电路 控制电路图2-2 机床电机能耗制动电气控制线路（时间原则）1．时间继电器 当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。
（1）结构（图2-3） （2）时间继电器的符号（图2-4）（3）时间继电器认识类型认识：电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式①直流电磁式时间继电器——用于直流电气控制电路中，只能直流断电延时动作。
优点：结构简单、运行可靠、寿命长；缺点：延时时间短。
②空气阻尼式时间继电器——利用空气阻尼作用获得延时。
分：通电延时、断电延时两种。
通电延时型 断电延时型图2-3 空气阻尼式时间继电器1—线圈 2—铁心 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推板 6—活塞杆 7—杠杆 8—塔形弹簧 9—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺杆 14—进气孔 15、16—微动开关图2-4 时间继电器电气符号③电子式时间继电器——分R-C式晶体管和数字式时间继电器。
优点：延时范围宽、精度高、体积小、工作可靠。
晶体管式时间继电器以RC电路电容充电时电容器上的电压逐步上升的原理为基础。
电路有单结晶体管电路和场效应管电路两种。
分类：断电延时、通电延时、带瞬动触点延时三种。
结构认识：空气阻尼式时间继电器组成认识：电磁系统、延时机构、工作触点动作原理分析：空气阻尼式时间继电器（通电延时型）当线圈1通电后，衔铁3吸合，微动开关16受压其触点动作无延时，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6只能缓慢地向上移动，其移动的速度视进气孔的大小而定，可通过调节螺杆13进行调整。
经过一定的延时后，活塞杆才能移动到最上端。
这时通过杠杆7压动微动开关15，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。
任务3单向启动能耗制动控制线路的安装与检修
与无变压器单相半波整流能耗制动自动控制线路 相比，不同点：制动时产生制动力矩的直流电源是由 变压器单相桥式整流提供，而不是通过电动机的转动 惯性发电产生。
能耗制动的优点：制动准确、平稳，且能量消耗 较小。
能耗制动的缺点是需要附加直流电源装置，设备 费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。
能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合， 如磨床、立式铣床等的控制线路中。
3. 能耗制动所需直流电源的估算
一般用以下方法进行，其估算步骤是：（以常用的单 相桥式整流电路为例）
1）首先测量出电动机三根进线中任意两根之间的电阻R（Ω）。
2）测量出电动机的进线空载电流I0（A）。
3）能耗制动所需的直流电流IL（A）=KI0，所需的直流电 压UL（V）=ILR 。其中K是系数，一般取3.5～4。若考虑到电 动机定子绕组的发热情况，并使电动机达到比较满意的制动 效果，对转速高、惯性大的传动装置可取其上限。
模块一 三相电动机基本控制线路的安装与检修
课题六 三相笼型异步电动机制动控制线路的安装与检修
任务3 单向启动能耗制动自动控制线路的安装与检修
理解能耗制动的原理，识读分析单向启动能耗制动控 制线路的构成和工作原理，并能正确地进行安装和检修。
一、能耗制动原理
当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组中通入 直流电，迫使电动机停转的方法称为能耗制动。
故障检修
线路故障的现象、原因及处理方法
故障现象
原因分析
可能故障点在图中虚
按下 线框中部分。
停止按钮
可能原因：
接触器KM1的常闭触
接触器 点接触不良；
KM2不吸 SB2的常开触点接触不
合，电动 良； 时间继电器延时分断
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：
能耗制动控制电路
电动机能耗制动的控制线路图(电路):
制动方式有电气的方法和电气机械结合的方法。
前者如反接制动，能耗制动；后者如电磁机械抱闸。
1、能耗制动的控制线路
能耗制动的控制线路的设计思想是制动时在定子绕组中任意两相通入直流电流，形成固定磁场，它与旋转着的转子中的感应电流相互作用，从而产生制动转矩，制动时间由时间继电器来控制。
能耗制动控制线路如图2-16所示。
能耗制动与反接制动相比，由于制动是利用转子中的储能进行的，转速快时制动力大，慢时制动力小。
因此能量损耗小，制动电流较小，制动准确，适用于要求平稳制动的场合，但需要整流电源，制动速度也较反接制动慢一些。
电磁抱闸制动
在制动时，将制动电磁铁的线圈接通，通过机械抱闸制动电机，有时还可将电磁抱闸制动与能耗制动同时使用，以弥补能耗制动转矩较小的缺点，加强制动效果。
2、反接制动控制线路
由于反接制动电流较大，当电机容量较大，制动时则需在定子回路中串人电阻降压以减小制动电流。
当电动机容量不大时，可以不串制动电阻以简化线路。
这时，可以考虑选用比正常使用大一号的接触器以适应较大的制动电流。
由于反接制动采用了速度继电器，按转速原则进行制动控制，其制动效果较好，使用也较方便，鼠笼电动机制动常采用这一方式，如图2-15所示。
1/ 1。
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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电动机能耗制动的控制线路图(电路):制动方式有电气的方法和电气机械结合的方法。
前者如反接制动，能耗制动；后者如电磁机械抱闸。
1、能耗制动的控制线路
能耗制动的控制线路的设计思想是制动时在定子绕组中任意两相通入直流电流，形成固定磁场，它与旋转着的转子中的感应电流相互作用，从而产生制动转矩，制动时间由时间继电器来控制。
能耗制动控制线路如图2-16所示。
能耗制动与反接制动相比，由于制动是利用转子中的储能进行的，转速快时制动力大，慢时制动力小。
因此能量损耗小，制动电流较小，制动准确，适用于要求平稳制动的场合，但需要整流电源，制动速度也较反接制动慢一些。
电磁抱闸制动
在制动时，将制动电磁铁的线圈接通，通过机械抱闸制动电机，有时还可将电磁抱闸制动与能耗制动同时使用，以弥补能耗制动转矩较小的缺点，加强制动效果。
2、反接制动控制线路
由于反接制动电流较大，当电机容量较大，制动时则需在定子回路中串人电阻降压以减小制动电流。
当电动机容量不大时，可以不串制动电阻以简化线路。
这时，可以考虑选用比正常使用大一号的接触器以适应较大的制动电流。
由于反接制动采用了速度继电器，按转速原则进行制动控制，其制动效果较好，使用也较方便，鼠笼电动机制动常采用这一方式，如图2-15所示。