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[图文]半波能耗制动的应用       ★★★
半波能耗制动的应用
作者:网上搜集 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2006-11-21 20:32:59
       摘要  着重讨论半波能耗制动元件的选择,在Y/△启动、绕线电动机、多速电动机中的应用,及其Y/△控制原理和接线方法。
        笔者“半波能耗制动的探讨与应用”一文在《设备管理与维修》2000年10期发表后,许多读者已将此技术应用于设备改造之中,下面就改造中遇到的问题进行讨论,供同行参考。
        一、半波能耗制动元件的选择
        选择电器元件,首先要计算出制动电流Iz,根据制动电流来合理选择元件。先测量出电动机任意两根进线之间的电阻R0值,再测量出电动机带着传动装置运转的轻载线电流IQ,将测得的数据分别代入经验公式,便可以求出制动电流人和限流电阻R值:
        Iz=KIQ
        R=220×0.45/Iz- R0
        220V AC的反向峰值电压为314V,所以,晶体二极管选用400V,额定电流大于1.25Iz即可。由于通电时间小于2s,在不频繁制动的情况下晶体二极管可以不用散热片,限流电阻功率取1/4W。系数K一般取3.5~4。由于磁饱和的原因,系数大于4,制动电流超过一定值,制动力矩不再增大,电动机发热量增大,反而有害无益。
        例1  一台J02-32-4型3kW电动机,Y接法,传动装置转速高,惯量大,测得R0为4.38Ω,轻载线电流IQ为4.5A,,K取4。
        Iz=KIQ=4×4.5=18A
        R=220×0.45/Iz-R0=99/18-4.38=1.12Ω
        则 PR=Iz2 R/4=182×1.12/4=90.72W
        所以,限流电阻选用1.1Ω、100W的法琅电阻,二极管选用400V、2CZ30A的硅整流二极管。
        例2  一台J02-52-4型l0kW电动机,△接法,传动装置转速较高,惯量不大,轻载线电流为10.5A,在Y接法时测得R0为2.62Ω, K取3.6。
        Iz=KIQ=3.6×10.5=37.8A
        则  R=220×0.45/Iz- R0=99/37.8-2.62=-0.00095Ω
        所以,二极管选用400V、2CZ50A的硅整流二极管,△接法的电动机,在Y连接下进行制动,线路不再设置限流电阻。
        二、绕线电动机的半波能耗制动
        电动机的能耗制动,实际上是发电制动。当电动机切断电源,电动机定子通入直流电流,旋转磁场转速为零,由于转子带着负荷继续转动,转子线圈切割磁力线,转子绕组便产生感应电动势,这时电动机变成了发电机,若转子绕组形成闭合回路,转子绕组中便有电流流过,根据右手定则电磁力F的方向与转子的旋转方向相反,形成制动力矩。所以,绕线式电动机使用半波能耗制动时,控制方式和定子接线方法与鼠笼式相同,且转子的三相绕组必须构成闭合回路,才能够获得制动力矩。在制动电压一定的情况下,调节转子回路的电阻值,便可以调节制动力矩的大小。
        三、在Y/△启动控制线路中的应用
        容量较小的电动机一般采用直接启动。对于较大容量的电动机,则需要采用降压启动。电压380V,绕组接法为△或△/Y的较大容量电动机,轻载启动时,多采用Y/△启动。启动时绕组为Y连接,待转速升高到一定程度时,再将绕组换接为△连接。停车断电后,三相绕组互相不连接。这种启动控制线路,在使用半波能耗制动时,可将绕组Y接,将其中两个绕组串联后再接入半波直流。其工作原理图如图1所示。

        当使用按钮操作时,按动SB2,接触器KMl, KM3吸合,电动机绕组的6、4、5端由KM3主触点短接成为Y点,三相电源经KM1的主触点接入电动机三相绕组,电动机启动或运转。KMl自锁,KM1的辅助常闭点互锁住KM4。再按动SB3, KM3释放,Y点断开,KM2吸合并自锁,电动机转入△运转。按下SB1,接触器KMI、 KM2释放切断三相电源,KM1的辅助常闭互锁点复位接通KM4 。 KM4吸合使KM3也同时吸合,半波直流接到电动机绕组的3、1端,电动机进行能耗制动。松开SBI,接触器KM4、 KM3释放,能耗制动停止。
        当使用时间继电器操作时,按动SB2,接触器KM1吸合并自锁,KM3吸合将绕组连接成Y,电动机按Y连接进行启动,KT2得电延时数秒后动作,延时闭合动断点断开KM3,延时闭合点接通KM2,KM2得电吸合并自锁,电动机转入△运行。KM2辅助常闭点断开KT2和KM3,KTl得电,KTI断电延时动合点闭合,为能耗制动做准备。按动SBI,KM1、KM2释放,SBl复位,KM4、KM3得电吸合进行能耗制动,KM4的辅助常闭点断开,互锁住KM1和KT2, KTl断电延时2s后动合点断开,能耗制动结束。在任意时刻按动SB2,电动机即刻进入Y/△启动。
        四、在多速电动机控制线路中的应用
        双速异步电动机是采用改变极对数以使其转速改变的。电动机内部的三相绕组已经是△接法,在控制电路中只要改变绕组接法,便可以改变转速。低速时绕组△接,高速时绕组双Y接法。半波能耗制动可在三相绕组断开电源后,将半波直流加到电动机任意两进线端进行制动。
        三速电动机是在双速电动机的基础上发展起来的,电动机内部有一个开口△绕组,和一个独立的Y接绕组。当开口绕组接成△时,电动机低速运转,当这个绕组成双Y接法时,电动机高速运转。独立的Y接绕组接通三相电源后,电动机转速居中。使用半波能耗制动时,在电动机的进线端全部断开三相电源后,半波直流可以加到开口的D3和D7两端,或者加到D4和D5两端,也可以加到Dl l、D12、 Dl3任意两端进行制动。电动机的三个运行速度和半波能耗制动相互独立,必须严格实行互锁,否则会造成短路事故。
        三速电动机能耗制动控制线路如图2所示。                           

文章录入:设备管理    责任编辑:设备管理 
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