三相异步电动机能耗制动原理及控制电路的识读ppt课件.ppt

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1、机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益学习情境六 三相异步电动机的制动控制6.1 三相异步电动机制动控制的原理 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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位

2、工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 能耗能耗制动是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转制动是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来实现制动的。的动能来实现制动的。（一）能耗制动原理（一）能耗制动原理机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 能耗制动是在切除三相交流电源后，定子绕组通直流电流，在定子、能耗制动是在切除三相交流电源后，定子绕组通直流电

3、流，在定子、转子之间的气隙中产生静止磁场，惯性转动的转子导体切割该磁场，形成转子之间的气隙中产生静止磁场，惯性转动的转子导体切割该磁场，形成感应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转，感应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转，并并在制动结束后将直流电源切除在制动结束后将直流电源切除，其制动原理如图其制动原理如图6-116-11所示。所示。图6-11 能耗制动原理图机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经

4、济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 先断开交流电源开关QS1，切断电动机的交流电源，此时转子仍沿原方向惯性运转，随后立即合上直流电源开关QS2，并将QS1向下合闸，电动机V、W两相定子绕组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，惯性运动的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感生电流，其方向可用右手定则判断出来，上面标记为，下面标记为。转子绕组中一旦产生感生电流，又将立即受到静止磁场的作用而产生电磁转矩，用左手定则判断可知此转矩的方向正好与电动机的转向相反，使电动机受制动迅速停转。由于这种制动方法是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性由于这种制动方法是通过在定子

5、绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的，所以称为能耗制动，也称为动能制动。运转的动能来进行制动的，所以称为能耗制动，也称为动能制动。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 从电动机的机械特性图中可以看出，当电动机的转速下降为从电动机的机械特性图中可以看出，当电动机的转速下降为零时，制动转矩也将为零，所以能耗制动能使电动机准确停车。零时，制动转矩也将为零，所以能耗制

6、动能使电动机准确停车。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接从三相在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接从三相电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流。电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流。（二）直流电源（二）直流电源1.半波整流半波整流 半波整流能耗制动一般选用一个整流二极管串接在电动机定子绕组半波整

7、流能耗制动一般选用一个整流二极管串接在电动机定子绕组其中一相电源电路中，利用晶体二极管的单向导通特性，把其中一相电源电路中，利用晶体二极管的单向导通特性，把380V380V的交流的交流电压整流为脉动的直流电压。电压整流为脉动的直流电压。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.全波整流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。用四只整流二极管构成桥

8、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。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。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。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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员

9、聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益以单相桥式整流电路为例，以单相桥式整流电路为例，直流电源直流电源估算方法和步骤如下：估算方法和步骤如下：先测量出电动机三相绕组任意两相之间的电阻先测量出电动机三相绕组任意两相之间的电阻R0（）测量电动机的空载电流测量电动机的空载电流 I0（A）能耗制动所需的能耗制动所需的 直流电流直流电流IL KI0（A）直流电压直流电压ULIL R0（V）其中其中K K是系数，一般取是系数，一般取 3.53.54 4。若考虑到电动机定子绕组发热情况，并。若

10、考虑到电动机定子绕组发热情况，并使制动达到较为满意的效果，对于转速高、惯性大的拖动系统可取上限。使制动达到较为满意的效果，对于转速高、惯性大的拖动系统可取上限。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 单相桥式整流变压器副边绕组电压和电流的有效值分别为单相桥式整流变压器副边绕组电压和电流的有效值分别为U2=UL/0.9I2=IL/0.9变压器计算容量为变压器计算容量为S=U2I2

11、如果制动不频繁，可取变压器实际容量为如果制动不频繁，可取变压器实际容量为S=（1/3-1/4）S 可调电阻可调电阻R2W，功率，功率PR=IL2R，实际选用时，电阻功率也可小些。，实际选用时，电阻功率也可小些。整流二极管的额定电压、反向击穿电压和功率等参数要与现场条件吻合。整流二极管的额定电压、反向击穿电压和功率等参数要与现场条件吻合。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益思考

12、并讨论思考并讨论 仔细体会反接制动和能耗制动的工作原理，对比仔细体会反接制动和能耗制动的工作原理，对比两种制动方式的不同。两种制动方式的不同。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（三）无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制线路（三）无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制线路1.1.电路构成电路构成图6-12 无变压器单相半波整流单向启动能耗制动控制电路机床电气控制系统运行

13、与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.电路工作原理电路工作原理先合上电源开关先合上电源开关QS QS 单相启动运转：单相启动运转：图6-13 电动机单向启动的控制流程机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制

14、度，保障用人单位和职工的合法权益能耗制动停转能耗制动停转:图6-14 电动机能耗制动停止的控制流程机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 图图6-12中中KT的瞬动常开触点除了起自锁作用外，在的瞬动常开触点除了起自锁作用外，在KT出现出现线圈断线或机械卡住等故障时，按下并松开线圈断线或机械卡住等故障时，按下并松开SB2后能使电动机制后能使电动机制动后脱离直流电源（规避动后脱离直

15、流电源（规避KM2自锁不能解除的现象）。自锁不能解除的现象）。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（四）无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路（四）无变压器单相半波整流双向启动能耗制动控制线路1.1.电路构成电路构成图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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作

16、人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.电路工作原理电路工作原理先合上电源开关先合上电源开关QSQS正向启动运行：正向启动运行：反转启动运行：反转启动运行：图6-16 电动机正向启动运行的控制流程图6-17 电动机反转启动运行的控制流程机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人

17、单位和职工的合法权益能耗制动停转：能耗制动停转：图6-18 电动机能耗制动停止的控制流程机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（五）有变压器单相全波整流单向启动能耗制动控制线路（五）有变压器单相全波整流单向启动能耗制动控制线路10kW10kW以上容量电动机大多采用有变压器单相全波整流能耗制动以上容量电动机大多采用有变压器单相全波整流能耗制动 图6-19 有变压器单相全波整流单向

18、启动能耗制动控制电路图6-19 有变压器单相全波整流单向启动能耗制动控制电路机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（1）该电路通过整流变压器）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。动强度。（2）KM2的

19、主触点分两组使用：其中一对用在变压器的输入端，另两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。副边（直流侧）同时切换，有利于提高触点的使用寿命。线路特点：线路特点：机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益

20、 在如图在如图6-19所示线路中，所示线路中，KM2的主触点分两组使用：其中一对用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。触点的使用寿命。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用

21、制度，保障用人单位和职工的合法权益小小 结：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。制动力矩也就越大。能耗制动的优点是制动平稳、准确，对机械传动装置的冲击小，能耗制动的优点是制动平稳、准确，对机械传动装置的冲击小，而且能量消耗少；缺点是需要附加直流电源，设备成本较高

22、，制动力而且能量消耗少；缺点是需要附加直流电源，设备成本较高，制动力较弱，特别在低速时制动力矩小。较弱，特别在低速时制动力矩小。机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益思考并讨论思考并讨论1整流电路在能耗制动控制中起什么作用？整流电路在能耗制动控制中起什么作用？2半波整流能耗制动与全波整流能耗制动的区别在哪里？半波整流能耗制动与全波整流能耗制动的区别在哪里？机床电气控制系统运行与维护为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益