張?jiān)菩?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(dòng)機(jī)制動(dòng)方式及電路分析

張?jiān)菩?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(dòng)機(jī)三種制動(dòng)方式的制動(dòng)原理、工作電路進(jìn)行了敘述，并總結(jié)出各種制動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合，可為電氣專業(yè)人員進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。

電動(dòng)機(jī)；機(jī)械制動(dòng)；能耗制動(dòng)；反接制動(dòng)

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

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

1 機(jī)械制動(dòng)

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

圖1 機(jī)械制動(dòng)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(dòng)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(diǎn)閉合，形成自鎖，同時(shí)KM在主電路中的主觸點(diǎn)閉合，左側(cè)主電路形成回路，電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，主電路中電磁抱閘線圈通電，吸引銜鐵向上運(yùn)動(dòng)，銜鐵通過杠桿帶動(dòng)閘瓦運(yùn)動(dòng)，閘瓦松開閘輪，此時(shí)電磁抱閘處于離合狀態(tài)，沒有制動(dòng)作用，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)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(diǎn)斷開，自鎖失效，同時(shí)KM在主電路中的主觸點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，銜鐵通過杠桿帶動(dòng)閘瓦運(yùn)動(dòng)，閘瓦抱緊閘輪，電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。

1.3 特點(diǎn)及適用范圍。此種制動(dòng)方式安全可靠，能夠讓電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)迅速停車，保證了設(shè)備的動(dòng)作準(zhǔn)確度；同時(shí)閘輪與閘瓦之間依靠摩擦力制動(dòng)，可以提供很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此可以克服極大的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩；此外，即便突然斷電，此種制動(dòng)方式不受影響，依然可以準(zhǔn)確無誤的動(dòng)作。但該制動(dòng)方式有其缺點(diǎn)：短時(shí)間內(nèi)迅速停車對設(shè)備沖擊較大，振動(dòng)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(jī)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(dòng)方式一般用在起重機(jī)械上。

2 能耗制動(dòng)

2.1 概念。所謂能耗制動(dòng)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(dòng)機(jī)盡快停轉(zhuǎn)，其本質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的熱能。電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(diǎn)斷開形成互鎖，與SB2并聯(lián)的KM1的常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，KM1串聯(lián)在主電路中的主觸點(diǎn)閉合使主電路形成回路，電動(dòng)機(jī)M開始轉(zhuǎn)動(dòng)。

按下復(fù)合按鈕SB1，其常閉觸點(diǎn)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(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)M失電。

再按下復(fù)合按鈕SB1，其常開觸點(diǎn)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(diǎn)閉合，整流電路形成回路，電動(dòng)機(jī)開始制動(dòng)；且時(shí)間繼電器KT線圈閉合。一段時(shí)間后，時(shí)間繼電器KT的常閉觸點(diǎn)斷開，KM2線圈失電，KM2主觸點(diǎn)斷開，整流電路斷路，制動(dòng)結(jié)束。

2.3 特點(diǎn)及適用范圍。此種制動(dòng)方式操作簡單，制動(dòng)過程穩(wěn)定無沖擊，但隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，制動(dòng)力矩變小，整個(gè)制動(dòng)過程時(shí)間較長。該制動(dòng)方式適用于需平穩(wěn)、準(zhǔn)確停車的設(shè)備，如各種通用機(jī)床。

3 電源反接制動(dòng)

3.1 概念。所謂反接制動(dòng)就是切斷電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電源反接制動(dòng)控制電路如圖3所示。

圖3 電源反接制動(dòng)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(dòng)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(diǎn)斷開，形成互鎖；與SB2并聯(lián)的KM1的常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖；與主電路串聯(lián)的KM1的主觸點(diǎn)閉合，主電路形成回路，電動(dòng)機(jī)M開始正轉(zhuǎn)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到設(shè)定速度時(shí)，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(shí)，按下復(fù)合按鈕SB1，其常閉觸點(diǎn)斷開，控制電路左側(cè)支路斷路，KM1線圈失電，KM1主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)斷電；再按下復(fù)合按鈕SB1，其常開觸點(diǎn)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(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)通入反向電源，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)力矩；當(dāng)電動(dòng)機(jī)降至設(shè)定速度時(shí)，速度繼電器KA斷開，制動(dòng)結(jié)束。

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

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

[2]王紹華.三相交流異步電動(dòng)機(jī)三種制動(dòng)電路原理剖析 [N].電子報(bào)，2010-9-12.