三相異步電動機制動方式及電路分析

張云秀 陳紹志 崔成梅

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東 濰坊 262500）

三相異步電動機制動方式及電路分析

張云秀 陳紹志 崔成梅

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東 濰坊 262500）

本文對三相異步電動機三種制動方式的制動原理、工作電路進行了敘述，并總結(jié)出各種制動的優(yōu)缺點及適用場合，可為電氣專業(yè)人員進行電氣設(shè)計提供有價值的參考。

電動機；機械制動；能耗制動；反接制動

三相異步電動機在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，而在生產(chǎn)過程中為實現(xiàn)某種目的經(jīng)常需要電動機減速或停止，如起重機下放貨物時，為克服貨物重力加速度，保持貨物平穩(wěn)下放，需要電動機減速運行，電動機的這些減速或停止動作統(tǒng)稱為電動機的制動。

針對不同的電氣設(shè)備，不同的負載情況，為實現(xiàn)不同的制動目的，滿足不同的生產(chǎn)要求，需采用不同的制動方式，最常見的有以下三種：

1 機械制動

1.1 概念。利用機械裝置使電動機斷電后立即停轉(zhuǎn)的方法即為機械制動，常用的機械裝置為電磁抱閘。機械制動控制電路如圖1所示。

圖1 機械制動控制電路

1.2 工作原理。合上電源開關(guān)QS電源引入，按下啟動按鈕SB2，右側(cè)控制電路形成回路，交流接觸器KM線圈得電，與SB2并聯(lián)的KM的常開觸點閉合，形成自鎖，同時KM在主電路中的主觸點閉合，左側(cè)主電路形成回路，電動機M連續(xù)運轉(zhuǎn)。與此同時，主電路中電磁抱閘線圈通電，吸引銜鐵向上運動，銜鐵通過杠桿帶動閘瓦運動，閘瓦松開閘輪，此時電磁抱閘處于離合狀態(tài)，沒有制動作用，電動機正常運轉(zhuǎn)。

按下停止按鈕SB1，右側(cè)控制電路被切斷，交流接觸器KM的線圈失電，與SB2并聯(lián)的KM的常開觸點斷開，自鎖失效，同時KM在主電路中的主觸點斷開，主電路中電磁抱閘線圈斷電，線圈失去對銜鐵的磁吸力，在彈簧的拉力下銜鐵向下運動，銜鐵通過杠桿帶動閘瓦運動，閘瓦抱緊閘輪，電動機迅速停轉(zhuǎn)。

1.3 特點及適用范圍。此種制動方式安全可靠，能夠讓電動機在短時間內(nèi)迅速停車，保證了設(shè)備的動作準確度；同時閘輪與閘瓦之間依靠摩擦力制動，可以提供很大的制動轉(zhuǎn)矩，因此可以克服極大的電機轉(zhuǎn)動力矩；此外，即便突然斷電，此種制動方式不受影響，依然可以準確無誤的動作。但該制動方式有其缺點：短時間內(nèi)迅速停車對設(shè)備沖擊較大，振動較大；閘輪與閘瓦間摩擦力大，電磁抱閘易損壞，需定期檢查；由于機械抱閘占用一定的空間，所以對于要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合并不適用。該種制動方式一般用在起重機械上。

2 能耗制動

2.1 概念。所謂能耗制動就是在斷開交流電源后，立即在定子中通入直流電，通過轉(zhuǎn)子電阻消耗電能迫使電動機盡快停轉(zhuǎn)，其本質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的熱能。電動機能耗制動控制電路如圖2所示，電路由左側(cè)的主電路、中間的整流電路和右側(cè)的控制電路三部分組成。

圖2 能耗制動控制電路

2.2 工作原理。合上電源開關(guān)QS電源引入，按下啟動按鈕SB2，控制電路左側(cè)支路形成回路，交流接觸器KM1線圈得電，KM1串聯(lián)在中間支路中的常閉觸點斷開形成互鎖，與SB2并聯(lián)的KM1的常開觸點閉合，形成自鎖，KM1串聯(lián)在主電路中的主觸點閉合使主電路形成回路，電動機M開始轉(zhuǎn)動。

按下復(fù)合按鈕SB1，其常閉觸點斷開，控制電路左側(cè)支路斷路，KM1線圈失電，KM1加在SB2兩端的自鎖失效，KM1串聯(lián)在中間支路中的互鎖失效，KM1串聯(lián)在主電路中的主觸點斷開，電動機M失電。

再按下復(fù)合按鈕SB1，其常開觸點閉合，控制電路中間支路形成回路，交流接觸器KM2線圈通電，KM2主觸點閉合，整流電路形成回路，電動機開始制動；且時間繼電器KT線圈閉合。一段時間后，時間繼電器KT的常閉觸點斷開，KM2線圈失電，KM2主觸點斷開，整流電路斷路，制動結(jié)束。

2.3 特點及適用范圍。此種制動方式操作簡單，制動過程穩(wěn)定無沖擊，但隨著電動機轉(zhuǎn)速的降低，制動力矩變小，整個制動過程時間較長。該制動方式適用于需平穩(wěn)、準確停車的設(shè)備，如各種通用機床。

3 電源反接制動

3.1 概念。所謂反接制動就是切斷電動機正轉(zhuǎn)電路后，立即將三相電源中的任意兩相對調(diào)，通過改變定子的旋轉(zhuǎn)磁場方向，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，使電動機迅速停轉(zhuǎn)。電源反接制動控制電路如圖3所示。

圖3 電源反接制動控制電路

3.2 工作原理。合上電源開關(guān)QS電源引入，按下啟動按鈕SB2，控制電路左側(cè)支路形成回路，交流接觸器KM1線圈得電，KM1串聯(lián)在右側(cè)支路中的常閉觸點斷開，形成互鎖；與SB2并聯(lián)的KM1的常開觸點閉合，形成自鎖；與主電路串聯(lián)的KM1的主觸點閉合，主電路形成回路，電動機M開始正轉(zhuǎn)；當電動機達到設(shè)定速度時，串聯(lián)在控制電路右側(cè)支路中的速度繼電器KA閉合。

結(jié)束工作時，按下復(fù)合按鈕SB1，其常閉觸點斷開，控制電路左側(cè)支路斷路，KM1線圈失電，KM1主觸點斷開，電動機M正轉(zhuǎn)斷電；再按下復(fù)合按鈕SB1，其常開觸點閉合，控制電路右側(cè)支路形成回路，交流接觸器KM2線圈得電，KM2主觸點閉合，電動機通入反向電源，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)力矩；當電動機降至設(shè)定速度時，速度繼電器KA斷開，制動結(jié)束。

3.3 特點及適用范圍。此種制動方式操作簡單，制動迅速，但其消耗能量多，且電機停轉(zhuǎn)后若未及時切斷電源，電機容易反轉(zhuǎn)，因此只適用于對定位準確度要求不高的場合。

[1]王林.三相異步電動機的制動 [J].學(xué)周刊，2011 (06)：206～207.

[2]王紹華.三相交流異步電動機三種制動電路原理剖析 [N].電子報，2010-9-12.