制动控制电路(以反接制动为例)
应用场景: 当需要电动机快速停机或限制重物下放速度时(如起重机、机床等),必须采取制动措施。反接制动制动转矩大、停机迅速,但能量损耗也大。
电路组成与工作原理:
- 主电路特点: 主电路由两个方向相反的接触器KM1(正转)和KM2(反转/制动)构成。速度继电器SR的转子与电机轴同轴连接,用以监测电机转速。反接制动时电流极大,必须在KM2主回路中串入限流电阻R以保护电机和电网。
- 控制电路逻辑:
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- 正常运行: 按下正转按钮SB2 → 接触器KM1线圈得电并自锁 → 电动机正转运行。当转速上升至约120rpm时,速度继电器SR的正转常开触点闭合,为反接制动做好准备(制动准备)。
- 制动停车: 按下停止按钮SB1(这是一个复合按钮)。
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- 首先,SB1的常闭触点断开 → KM1线圈失电 → 电动机脱离电源,靠惯性高速旋转,SR触点仍保持闭合。
- 然后,SB1的常开触点闭合 → 电流路径为:SB1常开 → SR(仍闭合) → KM1常闭辅助触点(已复位) → KM2线圈 → 热继电器FR常闭。KM2线圈得电并自锁 → KM2主触点闭合。(关键点: KM2将电源相序改变(如调换L1、L2),反向旋转磁场产生巨大制动转矩,使电机转速急剧下降。串入的电阻R限制了此过程产生的巨大电流。)
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- 制动结束: 当电机转速迅速下降至约100rpm时,速度继电器SR的触点复位断开 → KM2线圈回路被切断而失电 → 制动过程结束,电动机依惯性自由停车至零。避免了转速降为零后反向起动的危险。
核心特点与示例解释:
- 速度原则控制: 制动过程的启动和停止均由速度继电器SR检测的转速信号来控制,实现了“高速时接通制动,低速时自动解除”,智能化程度高。
- 反接制动电流的抑制: 限流电阻R至关重要。如果没有R,制动电流将是直接起动电流的2倍左右,极易烧毁电机或损坏传动机构。R的阻值需根据电机功率精确计算。
- 防止反向起动: 由于采用速度控制,制动电路会在电机转速接近零时自动解除,从根本上杜绝了电机在制动后反向启动的问题。
总结对比表
| 控制电路类型 | 核心目的 | 关键元件 | 控制原则 | 主要保护措施 |
| 全压起动 | 简单、直接地启动电机 | 接触器(KM) | 手动/自锁 | 短路、过载、失压 |
| Y-Δ减压起动 | 降低大电机启动电流 | 接触器(KM2, KM3)、时间继电器(KT) | 时间原则 | 短路、过载、电气互锁 |
| 反接制动 | 使电机快速、准确停车 | 反接接触器(KM2)、速度继电器(SR)、限流电阻(R) | 速度原则 | 短路、过载、电气互锁、限流电阻 |