其他起制动电路的功能与特点

1.KUSA电路

定子串联电阻也是一种常用的减压起动方式，与/△起动比较，它对电动机绕组的连接形式无要求，且其起动电流、转矩可通过改变电阻调节，故适用范围较广。定子串联电阻起动的标准电路称为KUSA电路，线路如图4.2-8a所示。

同样需要引起注意的是：国内相当一部分手册、教材提供了图4.2-8b所示的定子串联电阻的起动电路，与标准的KUSA电路相比，该电路存在以下不足，故电气设计时原则上不应采用。

①分断能力低。在KUSA电路上，电动机正常运行时，KM1、KM2同时接通，它相当于两个接触器的主触点串联，电动机分断时，触点只需要承受1/2电压，减小了分断电弧，可大幅度延长触点的使用寿命，提高可靠性；或者说，在同样的使用寿命下，可减小接触器的额定电流。例如，电路中的接触器KM2，既不需要承担起动电流，又可以利用串联触点分断，因此，可直接按使用类别AC-1来确定其额定电流。由于同规格的接触器，在使用类别AC-1的额定电流通常可达到AC-3的2.4倍，线路中KM2的规格允许比KM1小，以降低成本。

但是，在图4.2-8b所示的电路上，接触器KM2需要单独承担电动机分断任务，故必须按照使用类别AC-3的要求选择其额定电流，且触点分断电压高、电弧大，其触点使用寿命和可靠性不及KUSA电路。

②通用性差。KUSA电路的热继电器FR1和接触器KM1直接相连，FR1可使用接触器组合安装的结构形式，器件安装简单、通用性好；而在图4.2-8b所示的电路上，热继电器FR1和接触器KM2间，需要连接电阻线，因此，FR1不能使用接触器组合安装的结构形式，器件局限性大。

2.库伦道夫电路

异步电动机的减压起动也可通过自耦变压器实现，它对电动机绕组的连接形式同样无要求，且起动电流、转矩可调、起动能耗小，故可用于大容量电动机的减压起动。

标准的自耦变压器减压起动电路称为库伦道夫电路，线路如图4.2-9a所示。该电路中的K1实际上只起到按钮S1的自锁作用，如时间继电器KT带有瞬时闭合的常开触点，也可取消中间继电器K1，以KT的瞬时闭合常开触点来实现S1的自锁；线路稍加改变，也可以用于只有1对瞬时闭合常开触点的时间继电器。

库伦道夫电路在按钮S2按下后，首先将接通K1和KT，当K1接通KM3后，可使KM2接通并自锁，电动机便可通过自耦变压器的中间输出供电，进行减压起动。当KT延时到达，首先断开KM3，接着接通KM1，最后断开KM2，完成减压起动过程。

这样设计的优点是：从KM3断开到KM1接通的切换间隔时间内，KM2始终为接通状态，因此，在KM3断开、KM1未接通前，自耦变压器的部分绕组可通过KM2，以电抗器的形式串接到电动机的绕组中，以保持电动机的连续供电、维持转速的稳定。而将KM2断开设计在KM1接通之后，又保证了电动机由起动到运行的切换连续，避免间断切换可能存在的电源相位与电动机感应电势相反，所带来的冲击电流；同时，由于KM1的提前接通，还可在自耦变压器的中间输出上加入全压，使KM2主触点两端的电位平衡，减小KM2的分断电流，延长触点使用寿命。

图4.2-8 定子串联电阻起动电路

a）KUSA电路 b）国内电路

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图4.2-9 自耦变压器起动电路

a）库伦道夫电路 b）国内电路

库伦道夫电路的不足是：在电动机正常运行时，自耦变压器的中间输出不能和电源隔离，它虽然不存在电流回路、也不会产生附加能耗，但其安全性稍有欠缺。

部分国内手册、教材所提供的自耦变压器起动电路如图4.2-9b所示，它解决了库伦道夫电路所存在的、运行时自耦变压器和电源的隔离问题，它也省略了中间继电器K1，这是其优点。然而，电路在KT延时到达时，需要先断开KM2、KM3，然后才能接通KM1，其切换存在间断，电动机有可能有瞬间转速波动；且还可能使KM1接通时的电源相位正好与电动机感应电势相反，产生冲击电流；此外，该电路也不能保证KM2在主触点两端电位平衡状态下分断；因此，不宜用于频繁起动的电动机控制。

值得一提的是：部分国内手册、教材上，有时还使用带5～6对主触点的接触器KM2，来取消KM3，这种电路在理论上可行，但实际上会给接触器选择、维修更换造成困难，因此，同样不建议读者采用。

3.能耗制动电路

异步电动机的能耗制动适合于制动性能要求不高、起制动不频繁的小功率电动机，例如，数控机床上采用槽轮定位、齿牙盘定位的刀库、刀架回转电动机的制动等。能耗制动建议使用图4.2-10所示的电路。

图4.2-10 能耗制动电路

图4.2-10所示的电路，在电动机需要停止时，只要按下停止按钮S1，便可断开KM1、接通KT和KM2，从而在电动机的U、W两相绕组上通入直流，使电动机的定子产生静止磁场，阻止转子继续旋转，进行动力制动。当电动机停止后，时间继电器KT的延时触点断开，KM2释放，绕组上的直流切除。线路可通过起动按钮S2的常闭触点，在起动时立即断开KT和KM2，因此，即使制动未完成，仍可使得电动机起动、恢复继续运行。

能耗制动时的直流电流可通过电阻R进行调节，为了保证电动机具有良好的制动效果，且不损坏绕组，制动电流一般以电动机额定电流的1.5倍为宜。此外，时间继电器的延时调节应准确，以保证电动机完全停止后立即切断直流，避免绕组发热。接触器KM2的额定电流应按使用类别DC-3选择。

由于电动机的能耗制动需要一定的时间，且制动会能耗，并导致绕组产生超过正常工作时的温升，因此，它不适合用于需要频繁起制动的电动机。