【文章內(nèi)容簡介】 葫蘆 (大多采用電磁離合器制動 )等。其優(yōu)點是能準(zhǔn)確定位，可防止電動機突然斷電時重物自行墜落而造成事故。 圖 1 電磁抱閘斷電制動控制電路 9 / 17 圖 2 (2)電磁抱閘通電制動控制電路 電磁抱閘斷電制動其閘瓦緊緊抱住閘輪，若想手動調(diào)整工作是很困難的。因此，對電動機制動后仍想調(diào)整工件的相對位置的機床設(shè)備就不能采用斷電制動，而應(yīng)采用通電制動控制，其電路如圖 3所示。當(dāng)電動機得電運轉(zhuǎn)時，電磁抱閘線圈無法得電，閘瓦與閘輪分開無制動作用；當(dāng)電動機需停轉(zhuǎn)按下停止按鈕 SB2時，復(fù)合按鈕 SB2的常閉觸頭先斷開切斷 KM1線圈， KM1主、輔觸頭恢復(fù)無電狀態(tài)，結(jié)束正常運行并為 KM2線圈得電作好準(zhǔn)備，經(jīng)過一定的行程 SB2的常開觸頭接通 KM2線圈，其主觸頭閉合電磁抱閘的線圈得電，使閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng) 電動機處于停轉(zhuǎn)常態(tài)時，電磁抱閘線圈也無電，閘瓦與閘輪分開，這樣操作人員可扳動主軸調(diào)整工件或?qū)Φ兜取? 圖 3 電磁抱閘通電制動控制電路 機械制動主要采用電磁抱閘、電磁離合器制動，兩者都是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場，使靜鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力吸合銜鐵或動鐵芯 (電磁離合器的動鐵芯被吸合，動、靜摩擦片分開 )，克服彈簧的拉力而滿足工作現(xiàn)場的要求。電磁抱閘是靠閘 瓦的摩擦片制動閘輪．電磁離合器是利用動、靜摩擦片之間足夠大的摩 力使電動機斷電后立即制動。 2．電力制動 電動機在切斷電源的同時給電動機一個和實際轉(zhuǎn)向相 反的電磁力矩 (制動力矩 )使電動迅速停止的方法。最常用的方法有：反接制動和能耗制動。 (1) 反接制動 。 在電動機切斷正常運轉(zhuǎn)電源的同時改變電動機定子繞組的電源相序，使之有反轉(zhuǎn)趨勢而產(chǎn)生較大的制動力矩的方法。反接制動的實質(zhì)：使電動機欲反轉(zhuǎn)而制動，因此當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近零時，應(yīng)立即切斷反接轉(zhuǎn)制動電源，否則電動機會反轉(zhuǎn)。實際控制中采用速度繼電器來自動切除制動電源。 反接制動控制電路如圖 4所示。其主電路和正反轉(zhuǎn)電路相同。由于反接制動時轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對轉(zhuǎn)速較高，約為啟動時的 2倍，致使定子、轉(zhuǎn)子中的電流會很大，大約是 額定值的 10 / 17 10倍。因此反接制動電路增加了限流電阻 R。 KM1為運轉(zhuǎn)接觸器， KM2為反接制動接觸器，KV為速度繼電器，其與電動機聯(lián)軸，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速上升到約為 100轉(zhuǎn)／分的動作值時． KV常開觸頭閉合為制動作好準(zhǔn)備。 反接制動分析 停車時按下停止按鈕 SB2，復(fù)合按鈕 SB2的常閉先斷開切斷 KM1線圈， KM1主、輔觸頭恢復(fù)無電狀態(tài)，結(jié)束正常運行并為反接制動作好準(zhǔn)備，后接通 KM2線圈 (KV常開觸頭在正常運轉(zhuǎn)時已經(jīng)閉合 )，其主觸頭閉合，電動機改變相序進(jìn)入反接制動狀態(tài)，輔助觸頭閉合自鎖持續(xù)制動，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的釋放值時， KV觸頭釋放，切斷 KM2線圈，反接制動結(jié)束 .一般地，速度繼電器的釋放值調(diào)整到 90轉(zhuǎn)／分左右，如釋放值調(diào)整得太大，反接制動不充分；調(diào)整得太小，又不能及時斷開電源而造成短時反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。反接制動制動力強，制動迅速，控制電路簡單 ，設(shè)備投資少，但制動準(zhǔn)確性差，制動過程中沖擊力強烈，易損壞傳動部件。因此適用于 l0kw以下小容量的電動機制動要求迅速、系統(tǒng)慣性大，不經(jīng)常啟動與制動的設(shè)備，如銑床、鏜床、中型車床等主軸的制動控制。 (2)能耗制動 。 電動機切斷交流電源的同時給定子繞組的任意二相加一直流電源，以產(chǎn)生靜止磁場，依靠轉(zhuǎn)子的慣性轉(zhuǎn)動切割該靜止磁場產(chǎn)生制動力矩的方法。原理分析：電動機切斷電源后，轉(zhuǎn)子仍沿原方向慣性轉(zhuǎn)動，如圖 5設(shè)為順時針方向，這時給定子繞組通入直流電，產(chǎn)生一恒定的靜止磁場，轉(zhuǎn)子切割該磁場產(chǎn)生感生電流，用右手定則判斷其方向如圖示 。該感生電流又受到磁場的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，由左手定則知其方向正好與電動機的轉(zhuǎn)向相反而使電動機受到制動迅速停轉(zhuǎn)。可逆運行能耗制動的控制電路如圖 6所示。 KV KV2分別為速度繼電器 KV的正、反轉(zhuǎn)動作觸頭，接觸器 KM KM KM3之間互鎖，防止交流電源、直流制動電源短路。停車時按下停止按鈕 SB3，復(fù)合按鈕 SB3的常閉先斷開切斷正常運行接觸器 KM1或 KM2線圈，后接通 KM3線圈， KM3主、輔觸頭閉合，交流電流經(jīng)變壓器 T，全波整流器 VC通入 V、 W相繞組直流電，產(chǎn)生恒定磁場進(jìn)行制動。 RP調(diào)節(jié)直流電流的大小，從而調(diào) 節(jié)制動強度。 圖 5 順時針方向 圖 6 可逆運行能耗制動的控制電路 11 / 17 能耗制動平穩(wěn)、準(zhǔn)確，能量消耗小，但需附加直流電源裝置，設(shè)備投資較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小。主要用于容量較大的電動機制動或制動頻繁的場合及制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)的設(shè)備，如磨床、立式銑床等的控制，但不適合用于緊急制動停車。 能耗制動還可用時間繼電器代替速度繼電器進(jìn)行制動控制。 電動機的制動方法較多，還有如電容制動、再生發(fā)電制動等，但實際應(yīng)用主要是上述四種方法，其各有特點和使用場合。 4 變頻器的概念及組成 變頻器的概念 （ frequency changer / frequency converter）是一種用來改變交流電頻率的電氣設(shè)備。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。過去，變頻器一般被包含在電動發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器等電氣設(shè)備中。隨著半導(dǎo)體電子設(shè)備的出現(xiàn)，人們已經(jīng)可以生產(chǎn)完全獨立的變頻器。 變頻器主要是由主電路、控制電路組成。 ） 主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類 :電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變 換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。 （ 1）整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運轉(zhuǎn)。（ 2）平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，含有電源 6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 （ 3）逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使 6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就 可以得到 3相交流輸出。以電壓型 PWM 逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。 ）控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護(hù)電路”組成。 （ 1）運算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運算，決 定逆變器的輸出電壓、頻率。（ 2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。（ 3）驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。（ 4）速度檢測電路 :以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器 (tg、 plg 等 )的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。（ 5）保護(hù)電路 :檢測主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值 。 12 / 17 4變頻器的選型 選用變頻器要按照生產(chǎn)機械的類型、調(diào)速范圍 、靜態(tài)速度精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求，決定選用那種控制方式的變頻器。通常負(fù)載有三種類型：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、風(fēng)機泵類負(fù)載和恒功率負(fù)載。因此選用變頻器首先要搞清電動機所帶負(fù)載的性質(zhì)。不同負(fù)載類型，選不同類型的變頻器。并且兩者功率要相互匹配。良好的選型是保證變頻器長周期安全運行的前提。 4變頻器推廣應(yīng)用中的誤區(qū) 變頻器在交流電機拖動應(yīng)用中，其優(yōu)勢有目共睹。但是一些企業(yè)在新上和改建項目過程中往往對變頻器的應(yīng)用不予考慮，其中設(shè)備投資高是主要原因，主觀認(rèn)為電動機控制采用傳統(tǒng)的控制方式能夠節(jié)省不小的投資，這種觀念實際上進(jìn)入了一個誤區(qū)。傳統(tǒng)控制方式一般采用星 角轉(zhuǎn)換和自藕變壓器啟動，從