如何安装能耗制动控制电路？

知识学习

学习目标：

1.掌握能耗制动控制电路的结构。

2.掌握能耗制动控制电路的工作原理。

3.了解能耗制动所用直流电源的估算方法。

知识要点：

1.能耗制动：三相异步电动机切断三相电源后，将三相中的任意两相迅速接入直流电源，使能量消耗在所串电阻上，达到快速制动的目的。

2.进行电路安装时，注意物品的摆放、工具的正确使用。在自检完毕后，必须通过指导教师的检查，经允许后方可通电测试。

一、电路分析

1．能耗制动的工作原理

能耗制动的制动原理如图 8-3 所示。当定子绕组通入直流电时，在电动机中将产生一个恒定磁场。转子因机械惯性继续旋转时，转子导体切割这个恒定磁场，并在转子绕组中产生感应电动势和感应电流，用“右手定则”可以判别感应电流的方向，如图 8-3 所示（“○×”“⊙”表示感应电流方向）。通电导体在恒定磁场中会受到力的作用，产生电磁转矩（作用力的方向用“左手定则”判定）。由图可见，电磁转矩的方向与转子转动的方向相反，为制动转矩。在制动转矩的作用下，转子转速迅速下降。

图8-3　能耗制动的工作原理

2．能耗制动控制电路分析

对于 10 kW 以下的小功率电动机，可以采用无变压器单相半波整流电路来得到制动直流电源，而对于 10 kW 以上的电动机，多采用有变压器的单相桥式整流电路来得到制动直流电源，如图 8-4 所示。

图 8-4 所示的采用单相桥式整流电路的能耗制动控制电路的工作原理如下：

合上断路器QF 后，按下SB1，KM1 线圈得电，电动机启动运转；当需要停车时，按下SB2，接触器KM1 断电，接触器KM2 和时间继电器KT 得电自锁，在电动机定子绕组中通入经桥式整流后得到的直流电，形成一个恒定磁场。电动机转子在惯性作用下继续转动时切割该恒定磁场，从而在转子绕组中产生感应电流，使转子受到一个与惯性转动方向相反的力，使转速下降。待时间继电器的整定时间到，其延时断开常闭触头断开，KM2 和KT 线圈断电，制动结束。

图8-4　采用单相桥式整流电路的能耗制动控制电路

图中KT 瞬时闭合常开触头的作用是：当发生KT 线圈断线或机械卡住等故障时，按下SB2 后能迅速制动，从而避免三相定子绕组中长期接入进行能耗制动的直流电源。

3．直流电源的估算

估算步骤如下：

（1）首先测量电动机三相电源进线中任意两根之间的电阻R（Ω）。

（2）测量出电动机的进线空载电流I0（A）。

（3）能耗制动所需的直流电流IL＝KI0（A），所需直流电压UL＝ILR（V）。其中 K 是系数，一般取 3.5～4。

（4）单相桥式整流电源变压器二次电压和电流有效值为

U2＝UL/0.9 V，　I2＝IL/0.9（A）

变压器容量为　S＝U2I2（V·A）

如果制动不频繁，可取变压器实际容量为

S′＝(1/3～1/4)S（V·A）

（5）可调电阻 RP 约为 2 Ω，电阻功率PRP=I 2RRP，实际选用时这个电阻的功率也可以小一些。

二、器材准备

请参照前面的任务，自己写出能耗制动控制电路所用的元器件明细表。

三、安装步骤

1．绘制布置图、接线图

在控制板上按布置图安装电器元件，并贴上醒目的文字符号。(www.xing528.com)

2．安装、接线

在控制板上按原理图和接线图进行安装、布线。安装电器元件的工艺要求参见“工作任务群二”中的“任务二”所示，板前线槽布线的工艺要求参见“工作任务群三”中的“任务三”所示。

3．安装电动机、连接外部的导线

安装电动机要做到牢固平稳，以防在换向时电动机滚动而引起事故；连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线；连接电动机、电源等控制板外部的导线。电动机连接线采用绝缘性能良好的橡胶外皮导线。

4．自检电路

安装完毕的控制电路，必须按要求认真检查，确保无误后才允许通电试车。

（1）检查导线连接的正确性：按电路图、接线图从电源端开始，逐段核查导线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。

（2）用万用表检查电路通断：用手动操作模拟触头分合动作，并用万用表分别检查主电路和控制电路通断情况。

5．通电试车

电路检查完全合格后，清点工具材料，清除安装板上的线头杂物，检查三相电源，将热继电器按照电动机的额定电流整定好，在一人操作、一人监护的情况下通电试车，具体步骤为：

（1）接好电源。

（2）提醒同组人员注意安全。

（3）通电试车，如出现故障按下急停按钮，重新检测，排除故障。

（4）通电试车后，断开电源，拆除导线，整理工具材料和操作台。

特别提示

1.时间继电器的整定时间不要过长，以免制动时间过长引起定子绕组发热。

2.整流二极管要配装散热器和固定散热器支架。

3.制动电阻要安装在控制板外面。

4.进行制动时，停止按钮SB1 要按到底。

5.通电试车时，一定要有教师在现场监护，同时要做到安全文明生产。

技能训练

工作任务：能耗制动控制电路的安装。

任务目标：1.掌握能耗制动控制电路的原理图识读方法。

2.会正确选择变压器、二极管等所用元器件。

3.能正确安装三相异步电动机能耗制动控制电路。

4.能用万用表对电路进行通电前的检查。

5.培养遵守实习场地规章制度的意识。

任务实施：

1.准备工作

（1）人员组织：1 人。

（2）资料组织：记录本 1 本，记录笔 1 支。

2.实际操作

（1）人员组织：1 人。

（2）考核时间：120 min。

（3）测评标准：