电机制动器三种线之间的关系
电动机制动线路图例及原理分析
这里给大家分享几例常用的电动机控制接线图例,主要是三相的,因为单相的相对来说比较简单。
一:电磁抱闸制动控制
机械制动是利用机械装置使电动机在切断电源后迅速停转。
目前,采用比较普遍的机械制动设备是电磁抱闸。
电磁抱闸主要由两部分组成,即制动电磁铁和闸瓦制动器。电磁抱闸制动的控制线路与抱闸原理如图所示。
原理分析:
当按下按钮SB1,接触器KM线圈获电动作,电动机通电,电磁抱闸的线圈YB也通电,铁芯吸引衔铁而吸合,同时衔铁克服弹簧拉力,迫使制动杠杆向上移动,从而使制动器的闸瓦与闸轮松开,电动机正常运转。
当按下停止按钮SB2,接触器KM线圈断电释放,电动机的电源被切断时,电磁抱闸的线圈也同时断电,衔铁释放,在弹簧拉力的作用下使闸瓦紧紧抱住闸轮,电动机就迅速被制动停转。
这种制动在起重机械上以及要求制动较严格的设备上被广泛采用。当重物被吊到一定高度,线路突然发生故障断电时,电动机断电,电磁抱闸线圈也断电,闸瓦立即抱住闸轮使电动机泥速制动停转,从而可防止重物掉下。
另外,也可利用这一点将重物停留在空中某个位置上。在重工行业等使用过行车的都应该不陌生,行车电动葫芦电机采用这种方式。
二:断电后抱闸可放松的制动
当电动机经制动而停止以后,设备有时还需用人工将工作件传动轴做转动调整。如图所示线路可满足这种需要。
原理分析:
当制动时,按下电动机停止按钮SB2,接触器KM1释放,电动机断电,同时KM2得电吸合,使YB动作,抱闸抱紧使电动机停止。
松开SB2,KM2失电释放,电磁铁释放,抱闸放松。
三:异步电动机反接制动
异步电动机在改变它的电源相序后,就可以进行反接制动。这是因为当相序改变后,电动机定子的旋转磁场反向,则电动机产生的转矩和原来的转矩相反,所以起制动作用异步电动机反接制动线路如图所示。
原理分析:
当按下按钮SB1,接触器KMI吸合,使电动机带动速度继电器SR一起旋转。当速度达到额定转速后SR常开触点闭合,做好制动准备。
当按下SB2停止按钮后,KMI1断电,其常闭触点闭合,SR在电动机惯性作用下触点仍然闭合,这时,KM2吸合,电动机反接制动。
当电动机转速下降直至停止时,SR断开,KM2释放,制动完毕。
在使用操作中应特别注意:
电动机在反接制动时,有时会出现短暂反向转动现象。
四:串电阻降压启动及反接制动
串电阻降压启动及反接制动控制线路如图所示。
分析:
图中KA是中中间继电器,SR是速度继电器。启动电动机时,按下SB1按钮,KM1线线圈通电,KMI1自锁闭合,KM1连锁常闭触点断开,KM1主触点闭合,电动机降压启动。当转速n>100r/min时,SR速度继电器闭合。
由于KM1也为闭合态,KA中间继电器通电,这时,KA自锁触点闭合,KA另一组常开辅助触点闭合,为KM2线圈做好通电准备。由于KA闭合,KM3线圈通电,KM3主触点闭合,短接电阻R,电动机进入全压运行。
当需要停机时,按下SB2停机按钮开关,KM1线圈断电,所有常开触点均断开,这时电动机处于惯性运行状态,KM1辅助触点断开,KM3线圈也断电,使KM3主触点断开短接接的电阻。
由于KM1常闭连锁触点闭合,KM2线圈此时通电,使电动机反接制动。待电动机转速迅速降到n<100r/min时,SR断开,这时中间继电器KA线圈断电,使KA断开KM2线圈,电动机脱离电源,此时制动结束。
五:可逆转动反接制制动
此线路在电动机正反转运行时均可实现反接控制,见图所示。
分析:
按下按钮SB1,正转接触器KM1获电动作,电动机正向转动,速度继电器触点SR2闭合,为制动做好准备。
停车时,按下停止按钮SB2,KM1失电释放,同时SB2常开触点闭合,使中间继电器KA获电动作,其常开触点闭合,反转转接触器KM2获电,电动机反接制动,当转速接近于零时,速度继电器触点SR2断开,KM2失电释放,制动过程结束。
反向转动时的反接制动过程同正转时类似。线路中SR速度继电器是和电动机同转,图中SR1、SR2是两组常开触点,速度继电器正转时SR2闭合,反转时SR1闭合。
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可能是因为电机内部回力弹簧无力,另外还有一种可能就是内部窜动轴承之间不融洽,在室外的电动葫芦有一种问题就是长时间不运行,刹车制动里没有空气,在加上下雨天浸湿,也会刹车制动抱死,可以把刹车松掉然后在安装一下就可以了,如果电机内部问题,建议更换弹簧和窜动轴承和轴承内套
把手拉葫芦的链条穿进电机的吊装孔,绕行车梁一周再和手拉葫芦头子连接起来!
龙门吊电动葫芦刹车制动是通过电机后的制动环实现的,方式是停电制动。当断电时,压簧6把转子推向左端,加大定子和转子之间的间隙,同时风扇制动轮11起到制动作用。该电机给电能马上脱离制动而旋转,断电后则立刻制动,即电机后部有制动环使电机转子能在瞬间停止转动。
锥形转子电动机主轴轴向窜动量一般在1.5mm时,制动效果最佳。
龙门吊制动环调整方法如下:
取下尾罩,旋掉固定调整螺母的四支螺钉,用扳手按顺时针方向将调整螺母旋至极限位置,再逆时针旋转一圈,然后装上紧固螺钉即可。
10吨及以上的电动葫芦结构是差不多的、但是注意(电机后面的大螺母是往外面松(逆向) 的) 这个螺母越松 刹车越紧。一般拧1-2圈就可以了。
如果弹簧用时间久了,而弹力不足所致。请更换该弹簧即可解决问题。是否长期超载导致的?调一下刹车,电机后面的大螺母再拧紧一圈看看!不行的话就是弹簧不行了!
电动葫芦刹车调节时,应该仔细认真。
1,既不能过紧:过紧会影响电机的出力,甚至会导致电机早亡。
2,又不能过松:过松会影响电动葫芦出力,导致滑车现象的发生。
如果龙门吊电动葫芦的制动刹车环磨损超过50%,一般就需要进行更换,避免更换不及时引发制动故障,导致事故发生。
三相异步电动机切除电源后依惯性总要转动一段时间才能停下来。而生产中起重机的吊钩或卷扬机的吊蓝要求准确定位;万能铣床的主轴要求能迅速停下来。这些都需要对拖动的电动机进行制动,其方法有两大类:机械制动和电力制动。
1.机械制动
采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法。如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器。
(1)电磁抱闸断电制动控制电路
电磁抱闸断电制动控制电路。合上电源开关QS和开关K,电动机接通电源,同时电磁抱闸线圈YB得电,衔铁吸合,克服弹簧的拉力使制动器的闸瓦与闸轮分开,电动机正常运转。断开开关电动机失电,同时电磁抱闸线圈YB也失电,衔铁在弹簧拉力作用下与铁芯分开,并使制动器的闸瓦紧紧抱住闸轮,电动机被制动而停转。图中开关K可采用倒顺开关、主令控制器、交流接触器等控制电动机的正反转,满足控制要求。这种制动方法在起重机械上广泛应用,如行车、卷扬机、电动葫芦(大多采用电磁离合器制动)等。其优点是能准确定位,可防止电动机突然断电时重物自行坠落而造成事故。
(2)电磁抱闸通电制动控制电路
电磁抱闸断电制动其闸瓦紧紧抱住闸轮,若想手动调整工作是很困难的。因此,对电动机制动后仍想调整工件的相对位置的机床设备就不能采用断电制动,而应采用通电制动控制。当电动机得电运转时,电磁抱闸线圈无法得电,闸瓦与闸轮分开无制动作用;当电动机需停转按下停止按钮SB2时,复合按钮 SB2的常闭触头先断开切断KM1线圈,KM1主、辅触头恢复无电状态,结束正常运行并为KM2线圈得电作好准备,经过一定的行程SB2的常开触头接通 KM2线圈,其主触头闭合电磁抱闸的线圈得电,使闸瓦紧紧抱住闸轮制动;当电动机处于停转常态时,电磁抱闸线圈也无电,闸瓦与闸轮分开,这样操作人员可扳动主轴调整工件或对刀等。
机械制动主要采用电磁抱闸、电磁离合器制动,两者都是利用电磁线圈通电后产生磁场,使静铁芯产生足够大的吸力吸合衔铁或动铁芯(电磁离合器的动铁芯被吸合,动、静摩擦片分开),克服弹簧的拉力而满足工作现场的要求。电磁抱闸是靠闸瓦的摩擦片制动闸轮.电磁离合器是利用动、静摩擦片之间足够大的摩擦力使电动机断电后立即制动。
2.电力制动
电动机在切断电源的同时给电动机一个和实际转向相反的电磁力矩(制动力矩)使电动迅速停止的方法。最常用的方法有:反接制动和能耗制动。
(1) 反接制动
在电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序,使之有反转趋势而产生较大的制动力矩的方法。反接制动的实质:使电动机欲反转而制动,因此当电动机的转速接近零时,应立即切断反接转制动电源,否则电动机会反转。实际控制中采用速度继电器来自动切除制动电源。
其主电路和正反转电路相同。由于反接制动时转子与旋转磁场的相对转速较高,约为启动时的2倍,致使定子、转子中的电流会很大,大约是额定值的10倍。因此反接制动电路增加了限流电阻R。KM1为运转接触器,KM2为反接制动接触器,KV为速度继电器,其与电动机联轴,当电动机的转速上升到约为100转/分的动作值时.KV常开触头闭合为制动作好准备。
反接制动分析:停车时按下停止按钮SB2,复合按钮SB2的常闭先断开切断KM1线圈,KM1主、辅触头恢复无电状态,结束正常运行并为反接制动作好准备,后接通KM2线圈(KV常开触头在正常运转时已经闭合),其主触头闭合,电动机改变相序进入反接制动状态,辅助触头闭合自锁持续制动,当电动机的转速下降到设定的释放值时,KV触头释放,切断KM2线圈,反接制动结束。
一般地,速度继电器的释放值调整到90转/分左右,如释放值调整得太大,反接制动不充分;调整得太小,又不能及时断开电源而造成短时反转现象。
反接制动制动力强,制动迅速,控制电路简单,设备投资少,但制动准确性差,制动过程中冲击力强烈,易损坏传动部件。因此适用于10kw以下小容量的电动机制动要求迅速、系统惯性大,不经常启动与制动的设备,如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。
(2)能耗制动
电动机切断交流电源的同时给定子绕组的任意二相加一直流电源,以产生静止磁场,依靠转子的惯性转动切割该静止磁场产生制动力矩的方法。
原理分析:电动机切断电源后,转子仍沿原方向惯性转动,如图5设为顺时针方向,这时给定子绕组通入直流电,产生一恒定的静止磁场,转子切割该磁场产生感生电流,用右手定则判断其方向如图示。该感生电流又受到磁场的作用产生电磁转矩,由左手定则知其方向正好与电动机的转向相反而使电动机受到制动迅速停转。KV1、KV2分别为速度继电器KV的正、反转动作触头,接触器KM1、KM2、KM3之间互锁,防止交流电源、直流制动电源短路。停车时按下停止按钮SB3,复合按钮SB3的常闭先断开切断正常运行接触器KM1或KM2线圈,后接通KM3线圈,KM3主、辅触头闭合,交流电流经变压器T,全波整流器VC通入V、W相绕组直流电,产生恒定磁场进行制动。RP调节直流电流的大小,从而调节制动强度。
能耗制动平稳、准确,能量消耗小,但需附加直流电源装置,设备投资较高,制动力较弱,在低速时制动力矩小。主要用于容量较大的电动机制动或制动频繁的场合及制动准确、平稳的设备,如磨床、立式铣床等的控制,但不适合用于紧急制动停车。
能耗制动还可用时间继电器代替速度继电器进行制动控制。
电动机的制动方法较多,还有如电容制动、再生发电制动等,但实际应用主要是上述四种方法,其各有特点和使用场合。
电动机在运转中如果降低指令频率,即电动机的转速低于机械负载的转速,则电动机变为异步发电机工作状态,在电动机的轴上产生的力矩,该力矩的方向与转速的方向相反,即在轴上产生机械制动力矩。这种制动叫再生制动(也叫回馈制动)。
从电动机再生出来的能量储存在变频器的滤波电容中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力矩约为额定转矩的10%~20%,如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。