一、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路

能耗制動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)脫離交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中加入一直流電源，

在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)快速停下來(lái)。由于能耗制動(dòng)采用直流電源，故也稱(chēng)為直流制動(dòng)。按控制方式有時(shí)間原則與速度原則。

1．按速度原則控制的電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路

電路如圖6－34所示，由KM2的一對(duì)主觸點(diǎn)接通交流電源，經(jīng)整流后，由KM2的另兩對(duì)

主觸點(diǎn)通過(guò)限流電阻向電動(dòng)機(jī)的兩相定子繞組提供直流。

電路工作過(guò)程如下：假設(shè)速度繼電器的動(dòng)作值調(diào)整為120r/min，釋放值為100 r/min。合上開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2→KM1通電自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)→當(dāng)轉(zhuǎn)速上升至120 r/min，KV動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，為KM2通電作準(zhǔn)備。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，KV動(dòng)合觸點(diǎn)一直保持閉合狀態(tài)→     當(dāng)需停車(chē)時(shí)，按下停車(chē)按鈕SB1→SB1動(dòng)斷觸點(diǎn)首先斷開(kāi)，使KM1斷電接觸自鎖，主回路中，電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合，使KM2線(xiàn)圈通電自鎖。KM2主觸點(diǎn)閉合，交流電源經(jīng)整流后經(jīng)限流電阻向電動(dòng)機(jī)提供直流電源，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降→當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100 r/min，KV動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM2斷電釋放，切斷直流電源，制動(dòng)結(jié)束。電動(dòng)機(jī)最后階段自由停車(chē)。

圖6－34  按速度原則控制的電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路

對(duì)于功率較大的電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用三相整流電路，而對(duì)于10KW以下的電機(jī)，在制動(dòng)要求不高的場(chǎng)合，為減少設(shè)備，降低成本，減少體積，可采用無(wú)變壓器的單管直流制動(dòng)。制動(dòng)電路可參考相關(guān)書(shū)籍。

2．按時(shí)間原則進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路

如圖6－35所示為按時(shí)間原則進(jìn)行控制的能耗制動(dòng)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，KM3為能耗制動(dòng)接觸器；SB2、SB3分別為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕。

電路工作過(guò)程如下：合上開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2（SB3）→KM1（KM2）通電自鎖，電動(dòng)機(jī)正向（反向）起動(dòng)、運(yùn)行→若需停車(chē)，按下停止按鈕SB1→SB1動(dòng)斷觸點(diǎn)首先斷開(kāi)，使KM1（正轉(zhuǎn)時(shí)）或KM2（反轉(zhuǎn)時(shí)）斷電并解除自鎖，電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)交流電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使KM3、KT線(xiàn)圈通電并自鎖。KM3動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)一步保證KM1、KM2失電。主回路中，KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻進(jìn)行能耗制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降低→當(dāng)接近零時(shí)，KT延時(shí)結(jié)束，其延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM3、KT線(xiàn)圈相繼斷電釋放。主回路中，KM3主觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷直流電源，直流制動(dòng)結(jié)束。電動(dòng)機(jī)最后階段自由停車(chē)。

按時(shí)間原則控制的直流制動(dòng)，一般適合于負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速較穩(wěn)定的電動(dòng)機(jī)，這樣，時(shí)間繼電器的整定值不需經(jīng)常調(diào)整。

圖6－35  按時(shí)間原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路

二、三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路

反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而產(chǎn)

生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種制動(dòng)方法。

反接制動(dòng)剛開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組流過(guò)的制動(dòng)電流相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)電流的兩倍，因此，反接制動(dòng)的特點(diǎn)是制動(dòng)迅速，效果好，但沖擊大。故反接制動(dòng)一般用于電動(dòng)機(jī)需快速停車(chē)的場(chǎng)合，如鏜床上主電動(dòng)機(jī)的停車(chē)等。為了減小沖擊電流，通常要求在電動(dòng)機(jī)主電路中串接一定的電阻以限制反接制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻的接線(xiàn)方法有對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)兩種接法。圖6－36是三相串電阻的對(duì)稱(chēng)接法。對(duì)反接制動(dòng)的另一個(gè)要求是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，必須及時(shí)切斷反相序電源，以防止電動(dòng)機(jī)反向再起動(dòng)。

如圖6－36所示為異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行反接制動(dòng)電路，KM1為電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)接觸器，KM2為反接制動(dòng)接觸器，制動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)兩相中串入制動(dòng)電阻。用速度繼電器來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

電路工作過(guò)程如下：假設(shè)速度繼電器的動(dòng)作值為120r/min，釋放值為100r/min。合上開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2→KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快上升至120 r/min，速度繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此對(duì)觸點(diǎn)一直保持閉合狀態(tài)，為進(jìn)行反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備→當(dāng)需要停車(chē)時(shí)，按下停止按鈕SB1→SB1動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開(kāi)，使KM1斷電釋放。主回路中，KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi)，使電動(dòng)機(jī)脫離正相序電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合，KM2通電自鎖，主觸點(diǎn)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)定子串入對(duì)稱(chēng)電阻進(jìn)行反接制動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降→當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降至100 r/min時(shí)，KV動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM2斷電解除自鎖，電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后自由停車(chē)。

圖6-36  速度原則控制的電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)電路如圖6-37所示。圖中電阻R既是反接制動(dòng)電阻，為不對(duì)稱(chēng)接法，同時(shí)也具有限制起動(dòng)電流的作用。

電路工作過(guò)程如下：合上開(kāi)關(guān)QS、按下正向起動(dòng)按鈕SB2→KM1通電自鎖，主回路中電動(dòng)機(jī)兩相串電阻起動(dòng)→當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到速度繼電器動(dòng)作值時(shí)，KV-1閉合，KM3線(xiàn)圈通電，主回路中KM3主觸點(diǎn)閉合短接電阻，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行→需要停車(chē)時(shí)，按下停止按鈕SB1，KM1斷電解除自鎖。電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)正相序電源→SB1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使KA3線(xiàn)圈通電→KA3動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM3線(xiàn)圈保持?jǐn)嚯?；KA3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，KA1線(xiàn)圈通電，KA1的一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KA3保持繼續(xù)通電，另一對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KM2線(xiàn)圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，主回路中，電動(dòng)機(jī)串電阻進(jìn)行反接制動(dòng)→反接制動(dòng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)下降到KV的釋放值時(shí)，KV-1斷開(kāi)，KA1斷電→KA3斷電、KM2斷電，電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)制動(dòng)電源，反接制動(dòng)結(jié)束。

電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)和制動(dòng)停車(chē)過(guò)程的分析與正轉(zhuǎn)時(shí)相似，可自行分析。

圖6－37  電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路