■应知点:
1.了解能耗制动的原理。
2.了解三相异步电动机能耗制动的继电器—接触器控制线路工作原理。
■应会点:
掌握三相异步电动机能耗制动的继电器—接触器控制线路的设计、安装、检修。
一、任务简述
反接制动虽然具有设备简单、制动力矩较大、制动迅速的特点，但机械冲击强烈、制动不平稳、准确度不高。在要求平稳制动、停位准确的场合，通常采用能耗制动(如铣床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等)。
二、相关知识
三相笼型异步电动机的能耗制动，就是把转子储存的机械能转变成电能，又消耗在转子上，使之转化为制动力矩的一种方法。
1.能耗制动的原理
三相异步电动机正常运转分断电源后，仍会做一段时间的惯性运动。此时，若在定子绕组中通入一恒定直流电，在定子气隙中就会产生一个恒定磁场，转子电路中就会产生感应电流，该感应电流与恒定磁场的相互作用就会产生一个制动力矩，使转子转速迅速下降，当n＝0时，T＝0，制动过程结束，停机后需切断直流电源。这种方法是将转子的动能转变为电能，消耗在转子回路的电阻上，所以称能耗制动。其制动原理如图5－13所示，当QF2断开电源停机时，QF2接通电源并使V、W相绕组通入直流电源，电动机就进入了能耗制动状态。
这种制动所消耗的能量较小、制动准确率较高、制动转矩平滑，但制动力较弱，制动力矩与转速成正比地减小。还需另设直流电源，费用较高。
图5－13 能耗制动的原理
2.能耗制动主电路
为了节约器材，实际的能耗制动是对原电源半波或桥式整流得到直流电，而不需另配直流电源。图5－14所示为三相异步电动机半波整流能耗制动主电路。
如图5－14(a)所示，当KM2接通时，电流从L3经QF、FU、触点KM2、电动机的绕组V、电动机的绕组W、触点KM2、二极管VD、电阻R流回到零线，这样在电动机的绕组中就通过了一直流电，从而产生磁场，电动机处于发电状态，将电动机的动能转变为电能，消耗在电阻R上，使电动机迅速停机。图5－14(b)所示的原理一样，唯一的不同是直流采用桥式整流获得。
图5－14 能耗制动的主电路
(a)半波整流直流电源；(b)桥式整流直流电源
三、应用实施
1.用速度继电器控制的能耗制动控制线路
用速度继电器控制的能耗制动控制线路如图5－15所示。
图5－15中KM1为交流电源接触器、KM2为直流电源接触器、KS为速度继电器，VD为整流二极管，R为限流电阻。
图5－15 三相异步电动机半波整流能耗制动控制线路
线路动作原理如下:
启动:
能耗制动:(www.xing528.com)
2.时间继电器控制的能耗制动控制线路
按时间继电器控制的能耗制动控制线路如图5－16所示。图中主电路在进行能耗制动时所需的直流电源由4个二极管组成单相桥式整流电路通过接触器KM2引入，交流电源与直流电源的切换是由KM1、KM2来完成，制动时间由时间继电器KT决定。
线路动作原理如下:
启动:
能耗制动:
图5－16 时间原则控制的能耗制动控制线路
图5－17所示为电动机按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线路。在其正常的正向运转过程中，需要停止时，可按下停止按钮，KM1断电，KM3和KT线圈通电并自锁，KM3常闭触点断开起着锁住电动机启动电路的作用；KM3常开主触点闭合，电动机定子接入直流电源进行能耗制动，转速迅速下降，当其接近零时，时间继电器延时断开的常闭触点KT断开，KM3线圈断电，KM3常开辅助触点复位，时间继电器KT线圈也随之失电，电动机正向能耗制动结束，电动机自然停车。
图5－17 按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线路
能耗制动的优点是制动准确、平稳，能量消耗小；但需要整流设备。故常用于要求制动平稳、准确和启动频繁的容量较大的电动机。
四、操作技能考评
通过对本任务相关知识的了解和应用操作实施，对本任务实际掌握情况进行操作技能考评，具体考核要求和考核标准如表5－5所示。
表5－5 任务操作技能考核要求和考核标准
教学小结
能耗制动是在停止时，给定子绕组中通入一恒定直流电，在定子气隙中就会产生一个恒定磁场，此时电动机成了发电机，将转子的动能转变为电能，消耗在转子回路的电阻上，使转子转速迅速下降，制动过程结束后切断直流电源。整个制动过程可按速度原则控制，也可按时间原则控制，但速度原则控制优于时间原则控制。能耗制动的优点是制动准确、平稳，能量消耗小；但需要整流设备。故常用于要求制动平稳、准确和启动频繁的容量较大的电动机。
思考与练习
电动机能耗制动与反接制动控制各有何优、缺点?分别适用于什么场合?
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