三相异步电动机制动方案？

　　三相异步电动机制动方案?

　　描述:三相异步电动机制动方案,反转制动怎么实施,制动电阻怎么选,能耗制动怎么实施,整流器和制动电容,怎么选, 1.5kw的电机,我想用能耗制动，但是不会选整流器,和制动电容。

　　?1.5kw电机能耗制动可以选择半波整流能耗制动，不需要选择电容，二极管选择一只金属壳的5~10A耐压值为500V的二极管，另外在二极管的负极串联一只功率为500W的0~50Ω的滑动变阻器即可。或者选择桥式整流模块进行能耗制动。两种见下图所示。

　　▲合上电源开关QS接通三相交流电源，按下启动按钮SB2，交流接触器KM1线圈得电吸合并自锁、联锁，主电路中的KM1主触头闭合，电机M启动运行。停车制动时，按下停止(兼能耗制动)按钮SB1，一方面SB1动断触头断开，接触器KM1线圈失电，其辅助触头复位，解除自和联锁，主电路中KM1主触头断开，电动机脱离三相交流电源，失电惯性运转，另一方面SB1合触头闭合，按触器KM2.KT线圈得电，并通过KM2的辅助动合触头和KT的瞬动动合触头自锁，主电路中KM2的主触头闭合将直流电源接入二相定子绕组进行能耗制动；与此同时，时间继电器KT开始延时。电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当转速接近于零时，延时设定时间到，其延时动断触头KT断开，使KM2、 KT线圈相继失电，切除直流电源,能耗制动结束。

　　控制电路中将时间继电器KT的瞬动动合触头与接触器KM2的自锁触头串接，是考虑到若当KT线圈断线或机械卡阻时，在设定时同到后其触头不能动作，而使KM2线圈长时间通电，造成电动机定子經长时间通入直流电流而过热损毁。引入KT的瞬动动合触头后即先行检验了时间继电器是否能正常工作，避免了上述故障的产生。

　　▲能耗制动是指电机脱离三相交流电源后,立即给定子绕组接入直流电源，以产生恒定的静止磁场，此时电动机的转子由于惯性沿原来的方向旋转切割直流磁场，在转子导体中产生感应电流，并与恒定剩余磁场相互作用形成一个与惯性转动方向相反的制动转矩，阻止转子旋转，使电机迅速减速，达到制动的目的。制动结束后切除直流电源，这种制动方法将转子惯性转动的机械能，转换成电能，又消耗在转子的制动上，因此称为能耗制动。

　　能耗制动与反接制动相比较，具有耗能少、制动电流小，制动平滑、准确等优点，但制动转矩较弱，特别是在低速电动机中的制动效果较差，且需要配置直流电源，因此能耗制动适用于电动机容量较大、要求制动平稳、准确和制动频繁的场合,如磨床、龙门刨床、组合机床的主轴定位等，与反接制动一起成为应用较为广泛的两种制动方式。

　　三相异步电动机的制动方式可以分为两大类：机械制动和电气制动。

　　机械制动就是指电磁抱闸摩擦制动，主要用于起重、卷扬机等。

　　电气制动包括反接制动、能耗制动、发电制动和电容制动四种。应题主要求，只介绍一下反接制动和能耗制动的原理和实施方法。

　　反接制动主要是利用电机短时间反转产生的反向制动转矩，达到制动的目的。

　　制动的原理是：在电动机运行时，带动速度继电器KS一起旋转，当转速达到120转/分钟以上的时候，KS常开触点闭合，为反接制动做准备。若按下停止按钮SB1，接触器KM1主触头断开，电动机继续惯性转动，同时，接触器KM2的线圈得电，电动机反转 ，即反接自动开始，转数迅速下降，当降至120转/分以下的时候，KS常开触头断开，KM2线圈失电主触头断开，电动机反接制动电源切断，反接制动结束。

　　上图中KM2主电路中的电阻R是限流电阻，限流电阻选择公式：R≈K×U/I，K是指全压起动时的系数为0.13，若要求最大反接制动电流≤1/2时，系数选择1.5。这个公式适用于5KW以上的能耗制动控制，1.5KW的小型电机可以不使用。

　　当电动机电源断开后，立即使定子绕组接上直流电源，于是在定子绕组中产生一个磁场，转子切割这个磁场，产生与原转向相反的转矩产生制动作用。

　　能耗制动控制电路，是电机单向运转带全波桥式整流能耗制动的控制电路。在电机运行时，按下停止按钮SB1，接触器KM1线圈失电，电机脱开电源。同时，接触器KM2得电吸合，其常开触点闭合，将桥式整流电路接入定子绕组中，由A相流入C相流出，产生一个反向的制动转矩，使电动机停止转动。当电机转速接近于零值时，时间继电器KT的延时断开常闭触点延时动作，使KM2和KT的线圈失电，制动结束。

　　至于题主所说的制动电容是不需要的，但不排除有使用电容制动的可能性，只是表达的不太正确。

　　好的，就回答到这里，我是@电工基础课 ，感谢您的阅读。如果您觉得还行，就请您点个赞或者加一个关注吧！如有不足之处，请您在评论区留言批评、指正，谢谢。

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　　朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。三相异步电动机的制动方法还是很多的，它在电力拖动控制线路中主要有机械方面的制动和电力方面的制动，今天我根据这个题目的要求花点时间与朋友们聊聊关于电力制动方面的问题，对于电力制动，我们主要有以下几个方案，第一个是反接制动，第二个是能耗制动，第三是电容制动。

　　对于反接制动主要是通过给三相异步电动机的电子绕组通入改变的电压相序来达到制动的力矩，促使电动机立即停止转动。

　　1、反接制动的实施

　　反接制动有两种，一种是单向启动的反接制动，另一种是双向启动的反接制动。下面我们以单向启动的反接制动来说明这个控制方法的实施。我们从这个主电路的接线形式看它与正反转主电路基本是类似的，只有一点有所不同，那就是在反接制动时在主电路中多了三个限流的电阻而已。

　　在控制电路中我们可以看出，交流接触器KM1是负责正转控制的，KM2是负责反接制动的继电器。在这里还需要一个与三相异步电动机同轴相连的速度继电器KS。这个速度继电器安装的目的是当电机的速度达到120转/分钟时，KS速度继电器的常开触头会闭合，它是为制动做准备的；在反接制动时的作用是，当电机的速度减小到100转/分钟时，KS的常开触头会分断，是当电机的转速降到快为零时，为了及时切断电源用的，如下图所示的那样。

　　2、反接制动中电阻的选择

　　在反接制动的主电路中，需要在定子回路中串入电阻的，主要目的是限制反接制动电流，这个电阻的大小我们一般是通过经验公式的到的，不需要精确的计算。我们在选择时，主要依据是看反接制动的电流大小来确定，比如在380V的电路中，如果反接制动的电流是电动机启动电流的0.5倍时，则在主电路中所串的电阻应该用R≈1.5X220/Ist。这个Ist就是电机的启动电流值；当反接制动的电流等于电动机启动电流时，那么在主电路中所串的电阻应该用R≈1.3X220/Ist。

　　

关于能耗制动的那些事

 

　　能耗制动是当电动机的停止电源时，我们立即在电动机定子绕组中的两相通入一组直流电，这时电动机就会立即停止转动。这种控制电路也有两种控制方法，一种是没有变压器的单相半波整流能耗制动的控制线路，另一种是有变压器的单相桥式整流能耗制动控制线路。下面我们以无变压器的单相半波整流能耗制动的控制线路为例子来说明这个电路的实施，如下图所示。

　　1、能耗制动的实施及整流器的选择

　　这种电路以单相半波整流器作为直流电源，当制动时，我们可以按下制动停止按钮，这时制动控制接触器和定时器都会动作，这时电动机就会接入直流电进入能耗制动状态了。对于10KW以下的电动机我们都是才用的这种单相半波整流能耗制动控制方式。因为比较简单，成本不高。所以对于1.5KW的电机完全可以选择这种控制方式。对于它所使用的二级管我们可以用型号为2CZ30的整流二极管，其规格是30A/600V就可以了。

　　

关于电容制动的那些事

 

　　电容制动其电路也是相对比较简单的，我们为了达到较好的制动效果，我认为其电容的容量选择是很关键的，根据大量实践得出，在380/50HZ的三相异步电动机中，每千瓦需要的电容的容量大约是150微法左右，那么我们如果用1.5KW的电机，我认为其电容可以选择的容量可以在220微法就可以了，关于电容的耐压值应该不小于电动机的额定电压值。

　　我们通过电容制动可以看出，通过这种制动的时间大约在1秒到2秒就可以完成，如果在无制动的情况下，那么就需要20秒到30秒才能完全停止，由此可见采用电容制动的效果还是非常明显的。

　　以上是我对这个问题的回答，欢迎朋友们参与讨论这个问题，敬请关注电子及工控技术，感谢点赞。

　　电动机在工业控制中行到广泛的应用，电动机主要是产生旋转扭转，带动负载转动。在电动机断开电源时，电机会因为转子惯量及负载惯量的存在，会继续旋转一定时间，这个由于惯量而产生的多余的旋转力矩，在一些应用场合是不被允许的。

　　电动机的制动目的主要是取决于负载的性质，制动的目的一般情况下都是位置控制需求，比如，我们常见的行吊、车床、提升机、卷帘门等，都是需要准确的位置控制，就是需要停止在哪里时必须要停止在那里，不然就会出现故障或事故。

　　电动机因为转子惯量的存在，所以就需要给电动机一个反向的制动力矩，让电动机需要停止在哪里就老老实实的停在哪里。

　　电动机制动一般分为机械制动和电气制动

　　1、机械制动

　　机械式制动就是采用机械结构完成制动的，采用角移式闸瓦与制动闸轮相接触通过压力，产生摩擦力来完成制动的过程。机械制动我们很常见的，我们开的小汽车刹车时，采用刹车片与刹车盘之间摩擦力而制动的。

　　电动机的机械制动大部分是采用的电磁抱闸形式，它是采用弹簧产生的压力，压着刹车片（闸瓦）使之与制动闸轮之间形成制动摩擦力，松闸过程是给电磁线圈通电，线圈产生电磁力，吸合动铁芯克服弹簧压力，拉动传动机构使闸瓦与闸轮分离开。

　　如下图所示

　　优点：机械制动（角移式闸瓦制动）主要应用在惯量、扭矩比较小的场合，它能够快速的实现停止功能。

　　缺点：需要一套相对复杂的机械结构，是通过摩擦来实现制动，所以会存在发热现象及磨损，需要密切观察其运行状态，否则会影响使用或出现事故，需要先期设计，后期改造很难。

　　2、电气制动

　　电气制动可分为反向制动、能耗制动、再生回馈制动

　　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。

　　在反接制动控制投入时，电路内必须串接电阻R，它的作用是限制反接时所产生的电流，这个电阻的功率与阻值是根据电动机的工作电流来设计决定的。限流电阻的选取规则是根据公式：R≈K×U/I，K是指全压起动时的系数一般取0.13，当最大反接制动电流≤1/2时，系数一般选择1.5，这个系数只是一个经验值，主要还是要考虑现场工况条件来决定的。

　　控制原理如下图

　　优点：能够快速实现制动。

　　缺点：在制动时产生极大的反向电流，对供电网络及器件有冲击，选用器件时需要考虑反向电流，所以选型时要加大控制容量。

　　② 再生回馈制动

　　电动机在运转中如果降低运行频率，当电动机的转速低于机械负载的转速时，电动机就会转变为异步发电机的工作状态，在电动机的轴上会产生一个与机械负载方向相反的力矩，该力矩的大小取决于电机与机械负载的转速差，就会在轴上产生相当于机械制动的力矩。

　　而此时电动机转变为发电机所发生来的电能，是需要消耗掉的，因此我们聪明的工程发明了再生回馈电路。

　　 再生回馈制动主要是利用电子电路，把电动机负载及电动机的惯量所产生的能量，回馈给电网。这样即可以完成制动目的，又可以节约能源。

　　再生回馈制动在大型提升机中得到了完善的应用，再生回馈制动是最完善的制动方案，但是它需要投入的成本也是最高的，只有在重型负载中得到应用，并且往往是与变频器相配合的。

　　变频器具有四象限运行功能时，能够实现再生电能回馈电网的功能。而变频器只有二象限运行功能时，再生电能只能通过电阻器件把多余的能量消耗掉。

　　优点：通过电子电路能够实现精确的控制，四象限工作时，具有节能作用，适用于大型提升设备在重载下放。

　　 缺点：一般不是独立存在的，集成在变频器内部，成本比较高。

　　能耗制动是电动机切属断交流电源的同时，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。

　　电动机定子线圈通入交流电时，会在线圈周围产生旋转磁，使转子旋转起来。当给定子线圈通入直流电时，就会在线圈周围产生固定不变的磁场，这个固定的磁场，可以等效为一个电磁铁，有固定的NS极，磁极会对铁质转子有吸附作用，另外，这时因为转子鼠笼切割磁极，就会在转子鼠笼内部产生电流，这个电流又会产生磁场，而产生阻尼作用，最终致使转子趋于停止。

　　能耗制动控制原理如下图所示。

　　能耗制动控制时，有一个非常重要的地方，就是要有闭锁关系，交流电源与直流制动电压严禁同时输入电动机线圈内。图中KM1与KM2要有互锁关系，KM1接通时严禁KM2接通，KM2接通时严禁KM1接通。

　　优点：制动电流可控，可实现平稳停止，冲击较小。

　　缺点：需要额外的消耗电能。

　　1、电动机制动主要是克服电动机及其负载，因其惯量所产生的多余的不需要的运动。制动力主要取决于负载性质及电机惯量，大的电机质量大，它的惯量也相应的大，需要停下来的能量越大。

　　电动机的旋转性质，又因惯的存在，所以在制动的时候，不能够突然停止，否则对机械冲击很大，易损坏机械结构。所以以上的制动方式都不是即刻停止，而是会有一定的运动范围。

　　如果是精确定位控制，可以选用伺服电机，就是成本要提高很多了。

　　2、题主提出了是一台1.5KW的电机的制动要求，因机械制动方式需要安装一套机械结构，后期安装难度很大或基本不可能。

　　3、1.5KW三相电机工作电流，大概在4.5A电流，能耗制动时，输入定子线圈的电流严禁大于此电流。在整流桥选用时，在安装空间允许的情况下尽量选用大一些的，5倍工作电流以上最好（电子元件很便宜的，选大一点没毛病，哈哈，大眼木匠的赶脚）。

　　4、能耗制动时是不需要电容的，串接的电阻是一个大家伙，要根据功率公式P=I2R计算好，不然发热烧毁都有可能，需要注意控制电路的闭锁关系。

　　提问者的问题主要是解决1.5kW电动机的能耗制动问题。

　　能耗制动是当电动机断开交流电后，给定子绕组通入直流电，在定子绕组中产生固定磁场，转子在惯性作用下继续旋转，在固定磁场中感应出电流，转子电流在固定磁场作用下产生与旋转方向相反的力，从而起到制动作用，使电动机迅速停止转动。转子的惯性能量转变为转子电流，转子电流又因转子电阻的存在，转变为热量消耗掉，因此称为能耗制动。

　　能耗制动其实不用电容也可不用电阻，关键是要有直流电源，一般掌握制动直流电流与电动机额定电流差不多，具体根据实际情况确定，因为不同机械对停车时间的要求不同，操作频率也不同，这些因素都会影响到制动电流的大小。

　　制动电流越大，电动机从断开交流电到停止转动的时间越短，反之则越长。如果制动电流已超过电动机额定电流，且起停频繁，就要注意电动机温升，必要时采取强迫通风等措施，保证电动机温升在允许范围内。

　　具体实施可用如下线路

　　要买一个200--300VA的控制变压器，原边输入电压380V副边输出电压6、12、24、36V四种电压，再买一个15A的整流桥就行。就是先由变压器降压，然后由整流桥整流成直流电，根据实际情况调整变压器输出电压，可先用24V那一档试用，如果觉得停机太慢，可用30V甚至36V档。一般在直流电压30V左右时，能耗制动电流接近电动机额定电流。

　　如果已采用36V档，但还是觉得制动时间太长，就要定制输出电压更高的变压器，或者在现有变压器上加绕副边绕组。成品变压器绕组外都还有间隙，可以用漆包线直接穿绕几匝或十几匝线圈，使副边输出电压提高。这种情况下因制动电流已超过电动机额定电流，要密切注意电动机温升。

　　图中接触器KM1吸合时，电动机正常运行。当KM1释放KM2吸合时，电动机接入直流电进行能耗制动，制动时间由时间继电器KT控制，KT的整定时间按实际的制动时间整定。

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