三相异步电动机制动控制线路，这一篇帮您涨知识

三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转，由于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些生产机械工艺的要求。例如：万能铣床、卧式镗床、组合机床以及桥式起重机的行走，吊钩的升降等，无论是从提高生产效率，还是从安全及准确停车等方面考虑，都要求电动机能迅速停车，必须对电动机进行制动控制。电动机的制动方法可分为两大类，即机械制动和电气制动。机械制动是用机械装置来强迫电动机迅速停车；电气制动实质上是在制动时，产生一个与原来旋转方向相反的制动转矩，迫使电动机转速迅速下降。下面我们分别介绍机械制动和电气制动的一些具体方法。

1　电磁抱闸制动器制动

电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型两种。断电制动型的制动电磁铁线圈和电动机直接接在一起，当线圈得电时，制动器的闸瓦和闸轮分开，无制动作用；当线圈失电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动。对通电制动型的制动电磁铁线圈和电动机分别进行控制，当制动电磁铁线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当制动电磁铁线圈失电时，闸瓦与闸轮分开，无制动作用。

（1）断电制动型电磁抱闸制动器控制线路

电磁抱闸制动器断电制动控制电路如图1所示，工作时先合上电源开关QF。

图1 电磁抱闸制动器断电制动电气原理图

• 启动运转

按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M接通电源，同时电磁抱闸制动器YB线圈得电，衔铁与铁芯吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，电动机正常运转。

• 制动停转

按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，同时电磁抱闸制动器YB线圈也失电，衔铁与铁芯分开，在弹簧拉力的作用下，闸瓦紧紧抱住闸轮，使电动机被迅速制动而停转。

电磁抱闸制动器断电制动在起重机械上被广泛采用，其优点是能够准确定位，可防止电动机突然断电时重物的自行坠落。当重物起吊到一定高度时，按下停止按钮，电动机和电磁抱闸制动器的线圈同时断电，闸瓦立即抱住闸轮，电动机立即制动停转，重物随之被准确定位。这种制动方法的缺点是不经济，因为电磁抱闸制动器线圈耗电时间与电动机一样长。另外，切断电源后，由于电磁抱闸制动器的制动作用，手动调整工件就很困难。

（2）通电制动型电磁抱闸制动器控制线路

这种通电制动与上述断电制动方法稍有不同，当电动机得电运转时，电磁抱闸制动器线圈断电，闸瓦与闸轮分开，无制动作用；当电动机失电需停转时，电磁抱闸制动器的线圈得电，使闸瓦紧紧抱住闸轮制动；当电动机处于停转状态时，电磁抱闸制动器线圈也无电，闸瓦与闸轮分开，这样操作人员可以用手扳动主轴调整工件、对刀等。

电磁抱闸制动器通电制动控制的电路如图2所示，工作时先合上电源开关QF。

图2 电磁抱闸制动器通电制动电气原理图

• 启动运转

按下启动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，其自锁触头和主触头闭合，电动机M启动运转。由于接触器KM1联锁触头分断，使接触器KM2不能得电动作，所以电磁抱闸制动器的线圈无电，衔铁与铁芯分开，在弹簧拉力的作用下，闸瓦与闸轮分开，电动机不受制动正常运转。

• 制动停转

按下复合按钮SB2，其常闭触头先分断，使接触器KM1线圈失电，其自锁触头和主触头分断，电动机M失电，KM1联锁触头恢复闭合，待SB2常开触头闭合后，接触器KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电磁抱闸制动器YB线圈得电，铁芯吸合衔铁，衔铁克服弹簧拉力，带动杠杆向下移动，使闸瓦紧抱闸轮，电动机被迅速制动而停转。KM2联锁触头分断对KM1联锁，电磁抱闸通电制动型制动器电气安装图如图3所示。

图3 电磁抱闸通电制动型制动器电气安装接线图

反接制动控制线路

由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接启动时电流的两倍，因此反接制动的特点是制动迅速、冲击大，通常适用于10kW以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中串接一定的电阻以限制反接制动电流，这个电阻称为反接制动电阻。

值得注意的是当电动机转速接近零值时，应立即切断电动机电源，否则电动机将反转。为此，在反接制动线路中，为保证电动机的转速在接近零时能迅速切断电源，防止反向启动，常利用速度继电器（又称反接制动继电器）来自动切断电源。

反接制动的关键在于电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零时，能自动将电源切除。为此采用了速度继电器来检测电动机的速度变化，在120～3000r/min范围内速度继电器触头动作，常开触点闭合；当转速低于100r/min时，其触头恢复原位，其电气原理如图4所示。该线路的主电路和正反转控制线路的主电路相似，只是在反接制动时增加了三个限流电阻R。线路中KM1为正转运行接触器，KM2为反接制动接触器，KS为速度继电器，其轴与电动机轴相连（图4中用点划线表示）。

图4 反接制动电气控制原理图

（1）单向启动

（2）反接制动

反接制动线路上的限流电阻R的大小可参考下述经验公式进行估算。

在电源电压为380V时，若要使反接制动电流等于电动机直接启动时的启动电流的一半，则三相电路每相应串入的电阻R值可取为：

若使反接制动电流等于启动电流IN 则每相串入的电阻R′值可取为：

如果反接制动时只在电源两相中串接电阻，则电阻值应加大，分别取上述电阻值的1.5倍。

反接制动的电气安装接线图如图5所示。

图5 反接制动的电气安装接线图

能耗制动控制线路

能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。因此能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合，如铣床、镗床、磨床等的机床控制线路中。

能耗制动一般有两种方法，10kW以下小容量电动机一般采用无变压器半波整流能耗制动，10kW以上容量较大的电动机，多采用有变压器全波整流能耗制动自动控制线路，如图6所示。

图6 变压器全波整流能耗制动电气原理图

（1）单向启动运转

（2）能耗制动停转

变压器全波整流能耗制动电气安装接线如图7所示。

图7 变压器全波整流能耗制动电气安装接线图