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[图文]三相电动机能耗制动及技术改进           ★★★
三相电动机能耗制动及技术改进
作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2011-5-12 16:35:08
摘  要:本文结合生产实际,从理论物理和电动机原理出发,就制动方面的技术要点,作技术性论述。 
    关键词:电动机;制动;技术
 
    三相电动机,特别是三相异步电动机在生产实践中具有广泛的应用。由于电动机在工作时转子部分有惯性,所以在切断电源后,电动机还会继续转动一段时间后才能停止。在实际的电动机工作中,为了缩短辅助工时,提高生产机械的工作效率,保障机械、电动机和人身安全,往往要求电动机能够迅速停车或反转,这就需要对电动机进行科学、有效的制动。对电动机的制动,也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反。近年来,随着电动机生产技术的提高和节约型社会的建设,节约能源与提高工作效率已成为人们研究的新课题,如何提高电动机的制动效率,本文结合理论物理和电动机的使用作技术性论述。

    一、能耗制动原理。

    能耗制动就是在切断三相电源的同时,接通直流电源,使直流电流通入定子绕组,如图1所示。理论物理告诉我们,直流电流的磁场是固定不动的,而转子由于惯性继续在原方向转动,根据右手定则和左手定则不难确定这里的转子电流与固定磁场相互作用产生的转矩的方向。实事上,此时转矩的方向恰好与电动机转动的方向相反,因而起到了制动的作用。理论和实验证明,制动转矩的大小与直流电流的大小有关。直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5∽1倍。

    这种制动能量消耗小,制动平稳,但需要直流电源。在有些机床中采用这种制动方法。由于受制动电动机电流的影响,直流电流的大小受到限制,特别是在工作环境相对恶劣、三相电动机功率又相对较大的情况下,实施能耗制动有一的困难。要使用能耗制动关键是要选配好直流电源且注意直流电源开关的使用技术,切忌误操作,切忌接线错误。

    在直流能耗制动中直流电动机的电源,一般来自于交流电路,并通过整流获得,随着大功率整流集成电路的应用与发展,电路电流的整流往往由二极管整流向大功率集成电路稳压、整流方向发展,因此,选择好功率匹配、电流适中,满足能耗制动需求电路的设计,是解决问题的关键。当电动机用于起重设备,特别是机械加工车间的吊装、移位、运行时,应应用直流电机反转达到制动目的,因为利用这种方法,一方面稳定性能好,由线路均匀自动输出直流电压,控制直流反转电动机,得到稳定的纯线性直流电压,实现电动机反转,制动交流电机。如图2所示。

 二、技术改进。

    从图2我们不难看出,这种电动机的能耗制动,主要是通过时间继电器KT的一个延时断开的常开触点来实现,由于继电接触器控制系统机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性也较差,因此满足不了现代化生产过程复杂多变的控制要求,特别是随着计算机先进技术的发展与应用,可编程控制器(PLC)的应用,实现了自动控制。

    可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心,综合计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。它最大的特点是可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单以及功率低等许多独特特点,被广泛地应用于电动机控制中。

    1、PLC选型
    考虑到PLC留有20%的I/O余量与技术造价,选用三菱PLC的、价格较低的、小型-16MR。

   

输入端分配

I端 功能 备注
X0 SB1 停止
X1 SB2 启动
X2 FR 热保护

输出端分配

O端 功能 备注
Y0 KM1 供电
Y1 KM2 制动


4、PLC接线
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
COM
X0
FX2N-16MR
Y0
Y1
Y2
Y3
COM
N
L
Y6
Y7
Y5
Y4
SB1
SB2
FR

380V
KM2
KM2
KM1
KM1

5、程序
0   LD   X1
1    OR   Y0
2    LNI  X0
3    ANI  X2
4    LNI  Y1
5    OUT  Y0
6    LD   X0
7    OR   M0
8    ANI  X2
9    ANI  T0
10   OUT  M0
11   LD   M0
12   ANI  Y0
13   OUT  Y1
14   OUT  T0
   K50
15   END

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