三相异步电动机制动控制电路优化方案

许多机床一般都要求能迅速停车和准确定位。为此要求对电动机进行制动，强迫其立即停车。制动方法一般分为机械制动和电气制动两大类。机械制动是用机械抱闸、液压制动器等机械装置制动的。电气制动实质上是在电动机停车时产生一个与转子原来转动方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速停车。下面介绍机床上常用的电气制动控制电路，即能耗制动和反接制动。

1.能耗制动控制电路

能耗制动是在电动机按停止按钮切除三相电源的同时，定子绕组接通直流电源，产生静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用，产生电磁制动转矩而制动的。

图2-33所示是按能耗制动时间控制原则用时间继电器进行控制的单向能耗制动控制电路。停车时，按下复合停止按钮SB₁，接触器KM₁断电释放，电动机脱离三相电源，接触器KM₂和时间继电器KT同时通电吸合并自锁，KM₂主触点闭合，将直流电源接入定子绕组，电动机进入能耗制动状态。当转子转速接近零时，时间继电器延时断开，常闭触点动作，KM₂线圈断电释放，断开能耗制动直流电源。常开辅助触点KM₂复位，断开KT线圈电路，电动机能耗制动结束。

图2-34所示是按能耗制动速度原则用速度继电器控制的单向能耗制动控制电路。速度继电器KS安装在电动机轴伸端上，用其常开触点KS取代了图2-33控制电路中时间继电器KT延时断开的常闭触点。电动机转动时，转速较高，速度继电器KS的常开触点闭合，为接触器KM₂线圈通电做好准备。按下停止按钮SB₁，KM₁线圈断电释放，电动机脱离三相电源做惯性转动，接触器KM₂线圈通电吸合并自锁，直流电源被接入定子绕组，电动机进入能耗制动状态。当电动机转子的惯性转速接近零时，KS常开触点复位，KM₂线圈断电释放，能耗制动结束。

图2-33 时间控制原则单向能耗制动控制电路

图2-34 用速度继电器控制的 单向能耗制动控制电路(www.xing528.com)

能耗制动的优点是制动准确、平稳、能量消耗小。缺点是需要一套整流设备，故适用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电动机。

2.反接制动控制电路

反接制动是停车时利用改变电动机定子绕组中三相电源的相序，产生与转动方向相反的转矩而起制动作用的。为防止电动机制动时反转，必须在电动机转速接近零时，及时将反接电源切除，电动机才能真正停下来。机床中广泛应用速度继电器来实现电动机反接制动的自动控制。电动机与速度继电器转子是同轴连接在一起的，当电动机转速在120～3000r/min范围内时，速度继电器的触点动作，当转速低于100r/min时，其触点恢复原位。

图2-35 电动机单向反接制动控制电路

图2-35所示是电动机单向反接制动控制电路。电动机转动时，速度继电器KS的常开触点闭合，为反接制动时接触器KM₂线圈通电做好准备。停车时，按下复合按钮SB₁，KM₁线圈断电释放，电动机脱离三相电源做惯性转动。同时接触器KM₂线圈通电吸合并自锁，使电动机定子绕组中三相电源的相序相反，电动机进入反接制动状态，转速迅速下降。当电动机转速接近零时，速度继电器KS的常开触点复位，KM₂线圈断电释放，切断电动机的反相序电源，反接制动结束。

反接制动时，由于旋转磁场的相对速度很大，定子电流也很大，因此制动迅速。但制动时冲击大，对传动部件有害，能量消耗也较大。通常仅适用于不经常起动和制动的10kW以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，可往主电路中串入电阻R来限制反接制动的电流。