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從事電力工作的朋友們,對電動機都或多或少有所了解吧!簡而言之,它是把電能轉換為機械能的一種裝置,各種電動機中應用最廣的是交流異步電動機(又稱感應電動機),那麼作為感應電動機的一員,三相異步電動機由于具備運行性能好、可節省各種材料等特點,比單相的異步電動機更有優勢。今天這篇文章,我們就一起來了解三相異步電動機的制動控制線路吧!
三相異步電動機(圖片來源:網絡)
首先,我們要了解制動是什麼。在三相異步電動機這裡,指的就是給電動機一個和轉動方向相反的轉矩,從而使其迅速停轉(或限制其轉速)。制動方法一般有兩種:機械制動和電力制動。
一、機械制動
指的是當電動機的定子繞組斷電後,利用機械裝置使電動機立即停轉。
1.1 電磁抱閘制動器
下圖為用來機械制動的電磁抱閘制動器。其結構分為線圈、銜鐵、鐵心、彈簧、閘輪、杠杆、閘瓦、軸八個部分。
電磁抱閘制動器(圖片來源:網絡)
電磁抱閘制動器的結構示意圖(圖片來源:網絡)
電磁抱閘制動器的原理,可以這樣去說:電動機接通電源後,同時電磁抱閘線圈也得通電,銜鐵吸合,克服彈簧的拉力使制動器的閘瓦與閘輪分開,電動機正常運轉;斷開開關與接觸器,電動機失電,與此同時電磁抱閘線圈失電,銜鐵在彈簧拉力作用下與鐵芯分開,并使制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪,電動機被制動而停轉。
電磁抱閘制動器的工作原理示意圖(圖片來源:網絡)
1.2 電磁抱閘斷電制動控制線路
電磁抱閘制動器,它的斷電制動控制線路的示意圖如下,下面這幅圖是起始狀态,大家可以看到,電源開關QS是斷開的狀态:
将電源開關QS合上:
電源開關QS合上,再按下SB2,KM線圈此時得電:
電源開關QS合上,KM1自鎖觸頭閉合,自鎖,此時松開SB2,電磁抱閘線圈YB得電,使抱閘的閘瓦與閘輪分開,KM1主觸頭閉合,電動機起動運行:
電動機停止的方法:按下SB1,接觸器KM失電釋放,電磁抱閘線圈YB也失電,此時在彈簧的作用下,閘瓦與閘輪緊緊抱住。
1.3 電磁抱閘通電制動控制線路
與斷電時的情況類似,通電時同樣可以形成制動控制線路,下面這幅圖是其電路組成分析:
将電源開關QS合上:
電源開關QS合上,再按下SB1,KM1線圈此時得電:
電源開關QS合上,KM1自鎖觸頭閉合,自鎖,松開SB1,KM1聯鎖觸頭斷開,KM1主觸頭閉合,電動機起動運行,此時電磁抱閘線圈YB不得電:
電動機停止的方法:按下SB2,KM1線圈失電釋放,KM2線圈得電,KM2主觸頭閉合,電磁抱閘線圈YB得電,使得閘瓦與閘輪緊緊抱住。
二、電力制動
指的是電動機産生一個和電動機實際旋轉方向相反的電磁轉矩,使得電動機迅速停轉。
2.1 反接制動
反接制動的原理是:在停車時,把電動機反接,則其定子旋轉磁場就會反向旋轉,在轉子上産生的電磁轉矩也随之變為反向,成為制動轉矩。如下圖所示:
反接制動原理示意圖(圖片來源:網絡)
下面這幅圖是單向啟動反接制動控制的初始狀态:
将電源開關QS合上:
電源開關QS合上,再按下SB1,KM1線圈此時得電:
KM1自鎖觸頭閉合,自鎖,松開SB1,KM1主觸頭閉合,電動機起動運行。在轉速達到一定值時,KS閉合:
電動機停止的方法:按下SB2,KM1線圈失電釋放,KM2線圈得電,KM2主觸頭閉合,電動機串聯電阻反接制動,KM2自鎖觸頭閉合:
松開SB2,繼續反接制動:
當轉速降低到一定值時,KS斷開,KM2線圈失電,各觸頭複位:
2.2 能耗制動
指的是:電動機切斷交流電源後,立即在定子線組的任意兩相中通入直流電,利用轉子感應電流受靜止磁場的作用,以達到制動的目的。如下圖所示:
下面這幅圖是單向啟動能耗制動自動控制線路的初始狀态:
将電源開關QS合上,按下SB1,KM1線圈此時帶電:
将KM1自鎖觸頭和主觸頭均閉合,KM1聯鎖觸頭分斷:
按下SB2,KM1線圈失電,KM1自鎖觸頭和主觸頭均分斷,KM1聯鎖觸頭閉合,KM2線圈得電,KT線圈得電:
KM2自鎖觸頭閉合,KM2主觸頭分斷閉合,電動機半波能耗制動,KM2聯鎖觸頭分斷,KT瞬時閉合觸頭閉合,松開SB2:
下面這幅圖是有變壓器橋式整流能耗制動控制線路的初始狀态:
将電源開關QS合上,按下SB1,KM1線圈此時帶電:
将KM1自鎖觸頭和主觸頭均閉合,KM1聯鎖觸頭分斷,松開SB1:
按下SB1,KM1線圈失電,KM1自鎖觸頭和主觸頭均分斷,KM1聯鎖觸頭閉合,KM2線圈得電,KT線圈得電:
KM2自鎖觸頭閉合,KM2主觸頭分斷閉合,電動機半波能耗制動,KM2聯鎖觸頭分斷,KT瞬時閉合觸頭閉合,松開SB1:
KT延時斷開觸頭延時分斷,KM2線圈失電,KT線圈失電,各觸頭複位:
2.3 電容制動
原理是:當旋轉着的電動機斷開交流電源時,轉子内仍有剩磁。随着轉子的慣性轉動,形成一個随轉子轉動的旋轉磁場。該磁場切割定子繞組産生感生電動勢,并通過電容器回路形成感生電流,這個電流産生的磁場與轉子繞組中的感生電流相互作用,産生一個與旋轉方向相反的制動力矩,使電動機受制動迅速停轉。
以下是它的初始狀态圖:
将電源開關QS合上,按下SB1,KM1線圈此時帶電:
将KM1自鎖觸頭和主觸頭均閉合,KM1聯鎖觸頭分斷,KM1輔助觸頭閉合,此時KT線圈得電,KT瞬時閉合延時斷開觸頭閉合,松開SB1:
按下SB2,KM1線圈失電,KM1聯鎖觸頭閉合,KM2線圈得電,KM2主觸頭閉合,KM2聯鎖觸頭分斷,電容制動開始:
KT瞬時閉合延時斷開,觸頭延時分斷,KM2線圈失電,各觸頭複位,電容制動結束:
2.4 再生發電制動
最後,我們來看看再生發電制動。
指的是:當起重機在高處開始下放重物時,電動機轉速n小于同步轉速n1,這時電動機處于電動運行狀态,轉子相對于旋轉磁場切割磁感線的運動方向發生了改變,其轉子電流和電磁轉矩的方向都與電動運行時相反。
其制動原理如下圖所示:
以上,便是本文的全部内容了,希望能對讀者朋友們有所裨益。
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