电力拖动理论教案23能耗制动
电力拖动教案
《电力拖动》教案（2008年春季学期）
电动机定子绕组Ｙ、△接法接线盒内部接线图
【任务二】电动机定子绕组Ｙ、△接法时，其绕组上的电压和电流有什电动机启动时接成Y形，加在每相定子绕组上的启动电压只有△接
，启动电流为△接法的1
3
，启动转矩也只有△接法的
这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。
时间继电器自动控制的Y-△降压启动线路原理图该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。
接触器KM做引入电源用，接触器KM Y和KM△分别作Y形降压启动用和△运行用，时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-△自动切换。
SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，FU1作主电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，KH作过载保护。
线路的工作原理如下：
降压启动：先合上电源开关QF。
KM Y线圈得电KM Y常开触头闭合KM线圈得电
KM
KM
KM Y主触头闭合电动机M接成Y形降压启动
按下SB1。
能耗 制动
拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，并消耗在电阻上，直到电机停止转动为止，所以这种制动方式称为能耗制动。
图3-31 能耗制动接线图能耗制动时的机械性是一条通过坐标原点的直线，其理想空载转速为零，特性的斜率β=2T e Ba C C R R N Φ+，与电动状态下电枢串电阻RB 时的人为特性的斜率相同，如图3-32中直线BC 所示。
图3-32 能耗制动时的机械特性能耗制动操作简单，但随着转速的下降，电动势减小，制动电流和制动转矩也随之减小，制动效果变差。
若为了使电机能更快地停转，可以在转速到一定程度时，切除一部分制动电阻，使制动转矩增大，从而加强制动作用本标准根据GB/T19001-2016《质量管理体系要求》和危害分析与关键控制点（HACCP）体系认证要求（V1.0）及GB12693-2010《乳制品良好生产规范》、GB 14881—2013《食品企业通用卫生规范》标准的要求，结合本公司生产的实际情况而制定。
本标准首次发布。
本标准由HACCP小组起草，主要起草人:本标准由总经理批准发布。
1.目的通过对法律法规要求、顾客要求及相关方需求期望识别和评价，防范合规风险，保障食品安全。
2.范围适用于公司对食品安全相关的法律法规、顾客要求、相关方需求和期望的控制及遵循情况的评价。
3.职责3.1生产部负责生产过程合规义务识别。
3.2供应部负责采购和运输（包括原辅材料和成品）合规义务识别。
3.3技术质检部负责检验（原辅料、成品、半成品）和成品合规义务识别。
3.4营销部负责经销合规义务识别。
3.5原料库负责原辅料储存合规义务识别。
3.6成品库负责成品储存合规义务识别。
3.7办公室负责顾客、相关方需求和期望的识别；负责资质合规义务识别；负责汇总各部门合规义务形成合规义务清单。
3.8HACCP小组组长负责组织各部门进行合规义务评价。
3.9总经理负责合规义务评价报告的审批。
4.术语和定义4.1合规义务食品生产经营企业的生产经营行为符合食品相关法律法规、规章、标准、行业准则和企业章程、规章制度以及国际条约、规则等规定的全部要求和承诺。
能耗制动
1.工作原理：所谓能耗制动,就是在电动机脱离交流电源的瞬间,在定子绕组中通以直流电,产生静止磁场,与转子中感应电流相互作用,产生制动力矩,从而达到使异步电机迅速停转的一种制动方法。
试设计一套电机控制系统。
要求：能实现系统的自动能耗制动，有短路和过载保护，同时通过实验分析制动时间以及制动电流对于能耗制动的作用。
如图2-1，三相异步电动机的定子绕组断开三相交流电源而接入直流电时，定子绕组便产生一个恒定的磁场。
而转子由于惯性会继续旋转，从而切割恒定磁场产生感应电动势和感应电流，其方向可用右手定则判断。
同时，由于转子铁芯电流与磁场相互作用而产生同旋转方向相反的电磁制动转矩，使电动机迅速停车。
当电动机的转速下降到零时，转子感应电动势和感应电流均为零，此时制动过程结束。
图2-1能耗制动原理图对于容量较大的电动机，多采用有变压器全波整流能耗制动控制线路。
如图3-1所示的为有变压器全波整流单向启动能耗制动控制电路，该线路利用时间继电器进行自动控制。
其中直流电源有单向桥式整流器VC提供，TC是整流变压器，电阻R式用来调节直流电流的，从而调节制动强度，电阻R越大，电动机定子通过电流越小，转子切割磁感线产生的电磁转矩越小，制动时间越长；电阻R越小，电动机定子通过电流越大，转子切割磁感线产生的电磁转矩越大，制动时间越短。
主电路及控制电路图如下：图3-1主电路及控制电路控制线路的控制过程如下：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1接触器KM1线圈通电，常开主触点和自锁触点闭合，电动机启动运行。
制动时，按下停止按钮SB2，接触器KM1断电释放，电动机脱离三相交流电源，同时接触器KM2与时间继电器KT通电，KT开始计时，KM2常开主触点和自锁触点闭合，电动机进入能耗制动。
经过一段延时后，电动机转速接近于零，时间继电器延时断开的常闭触点断开，使KM2断电释放，切断直流电源，KM2断电后，常开触点断开，使时间继电器KT断电释放，电动机能耗制动过程结束。
电机与拖动课程设计他励直流电动机的能耗制动
第一天，熟悉题目，查阅有关资料，并进行初步的规划。
第二天，进行设计，并记录有关的数据和过程。
第三天，继续完善设计。
第四天，完成课程设计任务书。
第五天，进行答辩。
课程设计成绩评定表
学期
第四学期
姓名
专业
电气技术
班级
课题名称
《电机与拖动》课程设计
论文题目
他励直流电动机的能耗制动
评定标准
评定指标
由此可以得到他励直流电动机的固有机械特性如图2.1.2所示
图2.1.2
2.2他励直流电动机的制动方法和制动过程
一般来说，他励直流电动机的制动方式有3种：能耗制动、反接制动和回馈制动。在此我们选择的研究方向是能耗制动。
他励直流电动机能耗制动的特点是：将电枢与电源断开，串联一个制动电阻R ，使电机处于发电状态，将系统的动能转换成电能消耗在电枢回路的电阻上。
分值
得分
知识创新性
20
理论正确性
20
内容难易性
15
综合实际性
10
知识掌握程度
15
书写规范性
10
工作量
10
总成绩
100
评语：
任课教师
王巍
时间
年月日
备注
摘要
直流电动机的能耗制动具有制动平稳、准确、能量消耗小等优点，被广泛用于电动绞盘。电动绞盘需要用电，依靠车辆自身的电力系统即电机驱动绞盘，而根据直流电动机能耗制动的平稳性等优点，所以研究直流电动机的能耗制动有很大的实际意义。
（4）端盖等 机座的两边各有一个端盖。端盖的中心处装有轴承，用来支撑转子的转轴。电刷插在电刷架的刷握中，顶上有一个弹簧压板，使电刷在换向器上保持一定的接触压力。电刷架固定在端盖上。
电力拖动教案
河南经济贸易高级技工学校教案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制动器制动和电系列交流制动电磁铁与TJ2系列闸瓦制动器的外形（见课本图－弹簧 2－衔铁 3－线圈 4－铁心 5－闸轮系列闸瓦制动器与MZD1系列交流制动电磁铁的配用表见课本表、电磁铁和制动器的型号MZD1-100 MZD1-200TJ2-100 TJ2-200/100制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。
闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等部分。
电磁抱闸制动器分为断电制动型和通用制动型两种。
断电制动型的工作原理是：当制动电磁铁的线圈得电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当线圈失电时，制动器的闸瓦紧紧抱住闸轮制动。
通电制动型的工作原理是：当制动电磁铁的线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当线圈失电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无制动作用。
、电磁抱闸断电制动控制线路电磁抱闸断电制动控制线路在起重机械上被广泛应用。
其优点是能够准确定位。
同时可防止电动机突然断电时重物自行坠落。
其缺点是由于电磁抱闸制动器线圈耗电时间与电动机一样长，不够经济，同时抱闸制动器在切断电源后的制动作用，使手动调整工作很困难。
电磁抱闸断电制动控制线路如下图所示：，按下SB1，KM线圈得电，KM1主触头和自锁触头闭合，自锁，电动机线圈得电，衔铁与铁心吸合，衔铁克服制动杠杆抽上移动，从而使抱闸的闸瓦与闸轮分开，线圈失电释放，其自锁触头和主触头分断，电动机也失电，衔铁与铁心分开，在弹簧的作用下，闸瓦紧紧抱住闸轮，使电动机被迅速制动而停转。
对要求电动机制动后能调整工件位置的机床设备，可采用通电制动控制线路如下图所示：与断电制动稍有不同的是：当电动机得电运转时，电磁抱闸制动器线圈断电，闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当电动机失电需停转时，电磁抱闸制动器的线圈得电，使闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当电动机处于停转常态时，线圈也无电，闸瓦与闸轮分开，这样操作人员可以用手扳动主轴进行调整工件、对刀等操作。
电力拖动教案
绪论一、电力拖动电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构，使之运转的一种方法。
电力拖动系统一般由四个子系统组成：——————电源↓↓控制设备——→电动机——→传动机构——→工作机构电源：电动机和控制设备的能源，分为交流电源和直流电源。
控制设备：用来控制电动机的运转，由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机组成。
电动机：生产机械的原动机，将电能转换成机械能，分为交流电动机和直流电动机。
传动机构：在电动机和工作机构之间传递动力的装置，如减速箱、联轴器、传动带等。
二、学习目标1、熟悉机床电力拖动的特点及控制要求；2、正确选择、安装、测量和使用低压电器；3、识读电路图；4、能设计简单的电路。
第一单元常用低压电器及其安装、检测与维修§1-1 低压电器的分类和常用术语学习目标：熟悉低压电器的分类方法和常用术语的含义凡是采用电力拖动和生产机械，其电动机的运转都是由各种电器构成的控制线路来进行控制的。
电器：所谓电器就是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象地切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。
电器的种类：根据工作电压的高低，电器可分为：1、高压电器2、低压电器————交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。
一、低压电器的分类1、按低压电器的用途和所控制的对象分为：低压配电电器————包括低压开关、低压熔断器等。
主要用于低压配电系统及动力设备中。
低压控制电器————包括接触器、继电器、电磁铁等，主要用于电力拖动及自动控制系统中。
2、按低压电器的动作方式分：自动切换电器————依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作的电器，如接触器、继电器等。
非自动切换电器————主要依靠外力直接操作来进行切换的电器，如按钮、低压开关等。
3、按低压电器的执行机构分：有触点电器————具有可分离的动触点和静触点，主要利用触点的接触和分离来实现电路的接通和断开控制，如接触器、继电器等。
电机能耗制动课程设计
电机能耗制动课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电机能耗制动的概念、原理及分类；2. 掌握电机能耗制动过程中的能量转换与能量损失的计算方法；3. 了解电机能耗制动在工程实践中的应用及节能意义。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析电机能耗制动系统的结构及工作原理；2. 能够通过计算，评估电机能耗制动过程中的能量损失，并提出优化方案；3. 能够运用电机能耗制动技术，解决实际工程问题，提高电机系统的运行效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机能耗制动技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到节能减排的重要性；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为电机与电器专业高年级的专业课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生已具备电机、电器基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调知识的应用性和实际操作能力，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，培养具备创新能力的高素质技术人才。
二、教学内容1. 电机能耗制动原理- 电机能耗制动的定义与分类- 电机能耗制动的工作原理及能量转换过程2. 电机能耗制动系统结构- 制动电阻器、制动电机的结构及功能- 制动控制系统及传感器的配置与作用3. 能量损失计算与优化- 制动过程中能量损失的分析方法- 制动系统优化方案的设计与实施4. 电机能耗制动应用实例- 不同场合下电机能耗制动技术的应用- 节能效果分析及评估5. 实践操作与案例分析- 实验设备的使用与操作方法- 案例分析，探讨电机能耗制动在工程实践中的问题及解决方案教学内容安排与进度：1. 第1-2周：电机能耗制动原理及分类2. 第3-4周：电机能耗制动系统结构及工作原理3. 第5-6周：能量损失计算与优化方案设计4. 第7-8周：电机能耗制动应用实例及节能分析5. 第9-10周：实践操作与案例分析教材章节关联：本教学内容与教材第5章“电机调速与制动”相关，涉及第5.3节“能耗制动”及第5.4节“制动装置及控制策略”。
电力拖动与控制课程设计
电力拖动与控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力拖动的基本原理，掌握常用电动机的工作特性。
2. 学生能够阐述控制电路的构成及工作原理，掌握基本的控制电路分析方法。
3. 学生能够解释电力拖动系统中常见的故障及排除方法。
技能目标：1. 学生能够设计简单的电力拖动与控制电路，进行电路连接和调试。
2. 学生能够运用所学知识分析电力拖动与控制电路故障，并提出解决方案。
3. 学生能够运用电力拖动与控制技术解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电力拖动与控制课程，培养对电气工程领域的兴趣，增强探索精神。
2. 学生能够认识到电力拖动与控制在工业生产中的重要性，增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队协作中培养沟通、协作能力，形成良好的工程素养。
课程性质分析：本课程为电气工程及其自动化专业核心课程，旨在培养学生掌握电力拖动与控制技术的基本理论、分析和设计能力。
学生特点分析：学生已具备基础电路、模拟电子技术等基础知识，具有一定的电路分析和动手能力。
教学要求：1. 结合实际工程案例，提高学生的理论联系实际能力。
2. 强化实践环节，培养学生的动手能力和创新能力。
3. 注重团队协作，提高学生的沟通与协作能力。
4. 通过课程学习，使学生具备电力拖动与控制领域的基本素养。
二、教学内容1. 电力拖动基本原理- 电动机工作特性- 电力拖动系统概述- 常用电动机类型及特性分析2. 控制电路原理与分析- 控制电路基本元件- 常用控制电路类型- 控制电路分析方法3. 电力拖动与控制电路设计- 设计原则与步骤- 控制电路的设计方法- 电路仿真与调试4. 故障分析与排除- 电力拖动系统常见故障- 故障诊断方法- 排除故障的步骤与技巧5. 实践教学环节- 实验项目设置- 实验操作指导- 实践成果评价6. 课程案例分析- 典型电力拖动与控制工程案例- 案例分析与讨论- 案例启示与应用教学内容安排与进度：第1-2周：电力拖动基本原理及电动机工作特性第3-4周：控制电路原理与分析第5-6周：电力拖动与控制电路设计第7-8周：故障分析与排除第9-10周：实践教学环节第11-12周：课程案例分析及总结教材章节关联：《电力拖动与控制》第1章：电力拖动基本原理《电力拖动与控制》第2章：控制电路原理与分析《电力拖动与控制》第3章：电力拖动与控制电路设计《电力拖动与控制》第4章：故障分析与排除《电力拖动与控制》第5章：实践环节及案例分析三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过系统讲解电力拖动与控制的基本理论、原理和关键技术，使学生掌握课程的核心知识。
电力拖动教案
河南经济贸易高级技工学校教案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制动器制动和电系列交流制动电磁铁与TJ2系列闸瓦制动器的外形（见课本图－弹簧 2－衔铁 3－线圈 4－铁心 5－闸轮系列闸瓦制动器与MZD1系列交流制动电磁铁的配用表见课本表、电磁铁和制动器的型号MZD1-100 MZD1-200TJ2-100 TJ2-200/100制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。
闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等部分。
电磁抱闸制动器分为断电制动型和通用制动型两种。
断电制动型的工作原理是：当制动电磁铁的线圈得电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当线圈失电时，制动器的闸瓦紧紧抱住闸轮制动。
通电制动型的工作原理是：当制动电磁铁的线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当线圈失电时，制动器的闸瓦与闸轮分开，无制动作用。
、电磁抱闸断电制动控制线路电磁抱闸断电制动控制线路在起重机械上被广泛应用。
其优点是能够准确定位。
同时可防止电动机突然断电时重物自行坠落。
其缺点是由于电磁抱闸制动器线圈耗电时间与电动机一样长，不够经济，同时抱闸制动器在切断电源后的制动作用，使手动调整工作很困难。
电磁抱闸断电制动控制线路如下图所示：，按下SB1，KM线圈得电，KM1主触头和自锁触头闭合，自锁，电动机线圈得电，衔铁与铁心吸合，衔铁克服制动杠杆抽上移动，从而使抱闸的闸瓦与闸轮分开，线圈失电释放，其自锁触头和主触头分断，电动机也失电，衔铁与铁心分开，在弹簧的作用下，闸瓦紧紧抱住闸轮，使电动机被迅速制动而停转。
对要求电动机制动后能调整工件位置的机床设备，可采用通电制动控制线路如下图所示：与断电制动稍有不同的是：当电动机得电运转时，电磁抱闸制动器线圈断电，闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当电动机失电需停转时，电磁抱闸制动器的线圈得电，使闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当电动机处于停转常态时，线圈也无电，闸瓦与闸轮分开，这样操作人员可以用手扳动主轴进行调整工件、对刀等操作。
电机与拖动-三相异步电机能耗制动.doc
摘要三相异步电动机是利用电磁感应原理实现电能转换成机械能的电工设备，三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
当异步电动机拖动负载运行时，为了能使电动机快速而准确的停车，常采用能耗制动的方法。
三相异步电动机的能耗制动过程主要有反抗性负载能耗制动——迅速停机和位能性负载能耗制动——下放重物，本设计主要研究反抗性负载能耗迅速制动过程，并利用MATLAB软件对其机械特性曲线进行绘制。
迅速停机过程是将电机与三相电源断开，将其中两相与直流电源接通，电动机像发电机一样，将拖动系统的动能转换成电能消耗在电机内部的电阻中以实现三相异步电动机的能耗制动过程。
关键词三相异步电动机；能耗制动；迅速停机目录1 绪论 (1)1.1 课题设计的背景 (1)1.2 课题设计的意义 (1)1.3 课题设计的任务................................................................................. 错误!未定义书签。
2三相异步电动机的基本理论 (2)2.1 三相异步电动机的结构 (2)2.1.1 定子结构 (2)2.1.2 转子结构 (2)2.1.3 铭牌数据 (2)2.2 三相异步电动机转差率 (3)2.3 三相异步电动机的运行分析 (4)3三相异步电动机能耗制动 (6)3.1 能耗制动的原理 (6)3.2 等效交流与直流励磁的关系 (6)3.3 转差率与等效电路 (7)3.4 能耗制动的机械特性 (8)3.5 能耗制动的参数选择 (9)3.6 能耗制动的应用场合 (10)4能耗制动系统的设计 (11)4.1 能耗制动系统主体电路及器件选择 (11)4.2 三相异步电动机的选择 (12)4.3 机械特性曲线绘制 (12)结论 (16)参考文献 (17)1 绪论1.1 课题研究的背景由于工业技术的不断发展和对工业产品的要求越来越高，对电动机的启动、调速制动等性能也提出了越来越高的要求。
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教学过程与内容要点：
（一）复习
讲评作业
（二）新课讲授
一、能耗制动原理
当电动机切断电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电，迫使电动机立即停转的方法叫能耗制动。
制动原理：
能耗制动原理图如下所示。
当电动机停转后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电，惯性运转的电动机转子切割直流电产生的静止磁场的磁力线而在转子绕组中产生感应电流，感应电流与静止磁场相互作用产生与电动机转动方向相反的电磁力矩，使电动机受制动迅速停转。
二、能耗制动特点
能耗制动虽然制动准确、平稳，且能量消耗较小，但需附加直流电源装置，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。
三、单向启动能耗制动控制电路
1、无变压器单相半波整流控制电路
电路组成：电路图如下所示。
工作原理：
1）启动原理：（由学生分析）。
2）制动原理：（学生分析后老师归纳）。
按下停止按钮，常闭先分断，KM1失电触头复位，电动机断电惯性运行。
常开后闭合，KM2、KT得电，KM2常开触头与主触头闭合，KT瞬时动作常开触头闭合，电动机能耗制动迅速停转。
制动结束后，KT延时分断常闭触头延时分断，切断能耗制动直流电源。
无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制电路
KT常开触头的作用：KT出现线圈断线或机械卡住不会动作时，能使电动机制动结束后脱离直流电源。
（强调）
（2）有变压器单向桥式整流控制电路
电路性能特点：制动力矩比半波整流平稳，且大小可在一定范围内调节，
整流变压器的一次侧与直流侧同时切换，有利于提高触头的使用寿命。
课堂练习：
1、设计单向启动能耗制动控制线路（不能看书抄）
2、课堂问答相关知识
1）简述能耗制动与反接制动的区别与联系
联系：能耗制动与反接制动都属于电动机快速停车的电气制动方法，它们都是当电动机停止时，在电动机上外接一个电源，产生一个与原转动方向相反的电磁制动转矩，迫使电动机迅速停转。
区别：
（1）定义：能耗制动是在切除三相交流电源之后，定子绕组通入直流电流，在定转子之间的气隙中产生静止磁场，惯性转动导体切割该磁场，形成感
应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力矩而制动。
制动结束后将直流电源
切除。
反接制动靠改变定子绕组中三相电源的相序，产生一个与转子惯性转动方向相反的电磁转矩，使电动机迅速停下来，制动到接近零转速时，再将反相
序电源切除。
（2）优缺点：
能耗制动制动平稳，并且可以准确停车，应用广泛。
反接制动的优点是制动转矩大，制动效果显著，但制动不平稳，而且能量损耗大。
课堂小结：归纳能耗制动原理及实现方法、适用场合、制动特点。