第三节 电动机制动控制线路分析

一、能耗制动控制线路分析

能耗制动是在三相异步电动机要停车时切除三相电源的同时，把定子绕组接通直流电源，在转速为零时切除直流电源。

控制线路就是为了实现上述的过程而设计的，这种制动方法，实质上是把转子原来储存的机械能；转变成电能，又消耗在转子的制动上，所以称作能耗制动。

图4-11（a）、（b）是分别复合接钮与时间继电器实现能耗制动的控制线路。图中整流装置由变压器和整流元件组成。KM₂为制动用接触器；KT为时间继电器。图4-11（a）所示为一种手动控制的简单能耗制动线路。要停车时按下SB₁按钮，到制动结束放开按钮。图4-11（b）可实现自动控制，简化了操作。控制线路工作过程如下：

图4-11　能耗制动控制线路

制动作用的强弱与通入直流电流的大小和电动机转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强。一般取直流为电动机空载电流的3~4倍，过大会使定子过热。图4-11（a）直流电源中串接的可调电阻RP，可调节制动电流的大小。很显然图4-11（b）能耗制动控制线路是用时间继电器按时间控制的原理组成的线路。

二、反接制动控制线路分析

反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。

反接制动过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。控制线路就是要实现这一过程。

图4-12（a）、（b）都为反接制动的控制线路。电动机在正方向运行时，如果把电源反接，电动机转速将由正转急速下降到零。如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向启动运行。所以我们必须在电动机制动到零速时，将反接电源切断，电动机才能真正停下来。控制线路是用速度继电器来“判断”电动机的停与转的。电动机与速度继电器的转子是同轴连接在一起的，电动机转动时，速度继电器的动全触点闭合，电动机停止时动合触点打开。

线路图4-12（a）工作过程如下：

按SB₂→KM₁通电（电动机正转运行）→BV的动合触点闭合。

图4-12　反接制动的控制线路

线路图4-12（a）有这样一个问题：在停车期间，如为调整工作，需要用手转动机床主轴时，速度继电器的转子也将随着转动，其动合触点闭合，接触器KM₂得电动作，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整工作。线路图4-12（b）在X62W铣床主轴电动机的反接制动线路解决了这个问题。控制线路中停车按钮使用了复合按钮SB，并在其动合触点上并联了KM₂的动合触点，使KM₂能自锁。这要在用手转动电BV的动合触点闭合，但只要不按停车按钮SB₁，KM₂不会得电，电动机也就不会反接于电源，只是操作停止按钮SB₁时，KM₂才能得电，制动线路才能接通。

因电动机反接制动电流很大，故在主回路中串R，可防止制动时电动机绕组过热。

反接制动时，旋转磁场的相对速度很大，定子电流也很大，因此制动效果显著。但在制动过程中有冲击，对传动部件有害，能量消耗较大，故用于不太经常起制动的设备，如铣床、镗床、中型车床主轴的制动。

能耗制动与反接制动相比较，具有制动准确、平稳、能量消耗小等优点，但制动力较弱，特别是在低速时尤为突出。另外它还需要直充电源，故适用于要求制动准确、平稳的场合，如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。但这两种方法在机床中都有较广泛的应用。