在電機斷開電源后,為了使電機迅速停車,使用控制方法再在電機的電源上加上與正常運行電源反相的電源,此時,電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與電機旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反,此時電機產(chǎn)生的電磁力矩為制動力矩,加快電機的減速。
電動機反接制動控制線路的原理圖
圖(a)和(b)是兩個獨立的控制線路,圖(a)的動作順序表:
按下SB2,KM1線圈得電并自鎖,電動機輸出軸開始轉(zhuǎn)動,很快達(dá)到速度繼電器的檢測閾值(如轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min),使與電動機同軸連接的速度繼電器觸頭動作,動合觸點閉合(上幅圖中的綠色圈顯現(xiàn)),注意此時KM2因互鎖環(huán)節(jié),尚未接通。
停車制動時,按下SB1,KM1線圈斷電,結(jié)束自鎖、互鎖,又由于此時電動機轉(zhuǎn)速依然高于速度檢測閾值,速度繼電器動合觸點依然閉合(上幅圖中的綠色圈顯現(xiàn)),因此KM2線圈得電,其主觸點閉合,主電路中三相電相序交換,開始制動。
當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速下降到一定閾值之下(如100r/min)時,速度繼電器觸頭復(fù)位,動合觸點斷開(上幅圖中的綠色圈顯現(xiàn)),由于KM2無自鎖環(huán)節(jié),因此KM2線圈斷開,制動結(jié)束,電動機殘余轉(zhuǎn)速依靠自然阻尼減速到0。
圖(a)中,按下SB2前,KM1斷電,KS的動合觸點也斷開。當(dāng)按下SB2時,KM1得電,其輔助動斷觸點先斷開,然后主觸點才閉合,這個時間間隔很小但對控制邏輯而言很重要,如果二者同時動作,則有可能發(fā)生電源短路。
一種可能的情況,機床主軸在制動的過程中,有人再次按下啟動按鈕SB2。
此時電動機轉(zhuǎn)速尚未降低到速度繼電器檢測閾值以下,因此KM2所在支路的速度繼電器動合觸點是閉合的,如果此時KM1的主觸點和互鎖環(huán)節(jié)的KM1動分觸點同時動作,則會出現(xiàn)KM1、KM2線圈同時接通,主電路短路。
在設(shè)計機床控制線路的時候,同樣要考慮到機床使用人員的不合理操作會帶來的影響。
雖然上述操作并不合理,但從物理上并未阻止操作人員這樣操作,因此這種情況是可能發(fā)生的。
圖(a)的線路存在這樣一個問題,在停車期間,如果為了調(diào)整工件,需要用手轉(zhuǎn)動機床主軸時,速度繼電器的轉(zhuǎn)子也將隨著轉(zhuǎn)動,其動合觸點閉合,接觸器得電動作,電動機接通電源發(fā)生制動作用,不利于調(diào)整工作。
為解決這個問題,優(yōu)化產(chǎn)生了圖(b)所示的控制線路。
?。╞)圖中停止按鈕SB1使用了復(fù)合按鈕,并在復(fù)合按鈕的動合觸點上并聯(lián)KM2的動合觸點,使KM2能自鎖。
這樣在用手轉(zhuǎn)動主軸從而帶動電動機時,雖然KS動合觸點閉合,但此時沒有按下停止按鈕SB1,因此KM2不會得電,電動機也就不會反接電源制動,只有在按下停止按鈕SB1時,KM2才得電,制動線路才能接通。
對于主電路,因為反接制動時的制動電流很大(因為電源反接使電動機定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場反向,鼠籠轉(zhuǎn)子切割磁感線速度大大增加),故在主回路中串入電阻R進(jìn)行分壓,以防止制動時電動機繞組過熱。