异步电动机制动控制电路设计

交流异步电动机定子绕组脱离电源后，由于系统惯性作用，转子需经一段时间才能停止转动，这往往不能满足某些机械的工艺要求，也影响生产效率的提高，并造成运动部件停位不准，工作不安全，因此应对拖动电动机采取有效的制动措施。制动控制的方法一般有两大类：机械制动和电气制动。机械制动比较简单，下面主要介绍电气制动。

1.反接制动电路

反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种方法。

上述制动过程中，当制动到转子转速接近零时，如不及时切断电源，则电动机将会反向旋转。为此又必须在反接制动中采取一定的措施，保证当电动机的转速被制动到接近零值时迅速切断电源，防止反向旋转。在一般的反接制动控制线路中常用速度继电器来检测电动机的速度变化。当转速为（120～3000）r/mim时，速度继电器触点动作，当速度低于100r/min时，其触点恢复原位。

（1）单向运行反接制动控制电路。图2-12为单向反接制动控制电路。启动时，按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，电动机接通电源直接启动。在电动机正常运转时，速度继电器KS常开触点闭合，为制动做准备。因KM1常闭触点已经断开，这时KM2线圈不会通电。

图2-12 单向反接制动控制电路

停车时，按下停止按钮SB1到底，其常闭触点先断开，接触器KM1线圈断电，电动机脱离电源。同时KM1常闭触点复位（合），当SB1常开触点闭合时，反接制动接触器KM2线圈通电并自锁，其主触点闭合，电动机便串联接入限流电阻进行反接制动。当电动机转速低于速度继电器动作值时，速度继电器常开触点复位（开），接触器KM2线圈断电，KM2触点复位，制动结束。

反接制动时，旋转磁场与转子的相对速度很高，感应电动势很大，所以转子电流比直接启动时的电流还大。反接制动电流一般为电动机额定电流的10倍左右，故在电路中串联电阻R以限制反接制动电流。一般制动电阻采用对称接法，即三相分别串联相同的制动电阻。

（2）双向启动反接制动控制电路。图2-13为双向启动反接制动控制电路。图中R既是反接制动电阻，又起限流作用。KS1和KS2分别为速度继电器KS的正转和反转常开触点。

图2-13 双向启动反接制动控制电路(www.xing528.com)

按下正转启动按钮SB2，中间继电器KA3通电并自锁，其常闭触点断开，KA4线圈不能通电，KA3常开触点闭合，KM1线圈通电，KM1主触点闭合，电动机串联电阻降压启动。当电动机转速达到一定值时，KS1闭合，KA1通电自锁。这时由于KA1、KA3的常开触点闭合，KM3通电，KM3主触点闭合，电阻R被短接，定子绕组直接加额定电压，在电动机正常运转过程中，若按停止按钮SB1，则KA3、KM1、KM3的线圈相继断电，由于惯性这时KS1仍处于闭合（尚未复位），KA1线圈仍处于通电状态，所以在KM1常闭触点复位后，KM2线圈便通电，其常开触点闭合，使定子绕组经电阻R获得反相序三相交流电源，对电动机进行反接制动，电动机转速迅速下降。当电动机转速低于速度继电器动作值时，速度继电器常开触点复位，KA1线圈失电，KM2释放，反接制动结束。

电动机反向启动和制动停止过程与正转时相同，请读者自己分析。

2.能耗制动控制电路

所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源后，在定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流受静止磁场的作用以达到制动的目的。当速度降至零时，再切断直流电源。如图2-14所示是以时间原则控制的单向能耗制动电路。

设电动机正常运行，若按下停止按钮SB1，KM1线圈断电释放，电动机脱离三相电源，KM2线圈通电自锁，KT线圈同时通电，KM2主触点闭合，直流电源加入定子绕组，电动机进入能耗制动。当电动机速度接近于零时，时间继电器延时打开的常闭触点断开，KM2线圈断电，KM2常开辅助触点复位（开），KT线圈失电，电动机能耗制动结束。图中KT的瞬时常开触点的作用是当出现KT线圈断线或机械卡住故障时，即使按下SB1后，接触器KM2不能自锁长期通电，避免了出现电动机定子绕组中长期流过直流电流的现象。

图2-14 以时间原则控制的单向能耗制动电路