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反接制动与能耗制动

第3章 · 第8组

按住启动至QA1自锁后松开;制动方案中,按住停止至QA2吸合后松开。按钮均自复位,可用鼠标、触摸或空格/回车操作。

主电路 · 电机

控制电路

橙色:完整供电通路
  1. ① 静止
  2. ② 正常运行
  3. ③ 制动投入
  4. ④ 断电滑行
转速(相对值)0%
外加磁场无外加磁场
退出制动的条件

参数与实验

参数在静止且按钮、接触器均释放时可调;倍数及转速均为教学示意值。

盘车、故障与电源

“模拟盘车”只给静止转子一次外力初速,不发启动或停止指令。这是页面上的故障对照。复位或切换方案会清除故障、按钮与运动,保留惯性和计时等参数。

横屏或全屏可对照两张电路图;竖屏时电路可各自左右滚动。

原理说明与观察任务

现在为什么这样动作?

电机端子当前接向

本方案的观察任务

运行与退出条件

橙色标出承担供电的路径;灰线不代表已验电。圆点为连接,跨线弧为不连接,虚线只表示机械联动。

转速曲线与触点时序

实际转速与自由停车对照

蓝线:实际转速;灰色虚线:从QA1断开瞬间,以同样初速、惯性计算的自由滑行参考。橙色:QA2主触点;紫色:BS1或KF。反接退出失败时,蓝线会越过零速进入负值。

比较:能量去哪里了?能否保持零速?
方式外加磁场/能量接近零速之后
自由停车切断电机供电,动能由摩擦等逐渐耗散停车较慢,不形成保持制动
反接制动对调L1、L3;电源输入和机械动能转为损耗,R1—R3限流必须及时断开反接电源,否则反向加速
能耗制动先断交流,再向V/W通直流;机械动能主要耗散在转子,励磁还产生定子等损耗静止转子不再切割静止磁场,制动力矩为零;继续通直流仍有发热

本页对象是笼型异步电动机。能耗制动用来减速,不能代替机械保持制动;反接制动到零速仍有反向加速作用。不能把“电气制动到零速都没有转矩”作为通用结论。

元件代号与触点图例

QA1:运行接触器;QA2:制动接触器;SF1:启动;SF0:停止。BS1:速度检测开关的正向NO;KF:通电延时时间继电器;FC1:过载保护;R:限流/调节电阻;T1:变压器;T2:整流装置。

常开闭合呈竖线;常闭打开绕固定下端扩大开口。SF0的NC与NO机械联动、先断后通;KF瞬时NO和延时NC分别画出,不能当成同一种触点。

动作记录
    课件依据、模型范围与来源

    依据《现代电气控制 第3章_副本》第107—121页。五种方案聚焦单向制动:基本反接第110页、改进反接第112—113页、时间能耗第118页、速度能耗第119页;自由停车作为同初速参照。第114、120页的可逆复合线路另属扩展接线,不套入单向模型。

    第110、112页反接支路保留三相电阻和对调L1/L3;第118、119页直流回路经T1、T2,正极经QA2与R1接W,负极经QA2接V,均接在FC1热元件下方。QA2另一主触点切换变压器一次侧。保留原图端子与联锁关系,整流器以功能方框表示。

    第118页KF线圈接在制动指令/保持支路之后,早于QA2吸合计时。保持支路串联KF瞬时NO和QA2 NO;到时KF延时NC切掉QA2,QA2释放后解除保持。一直按住SF0时,KF会继续得电且已到时,不会循环投入制动。

    按原图推导:保护或停电不是SF0制动指令。基本反接在恢复供电时,只要BS1仍闭合、QA1已释放,就可能投入制动;改进方案还需要SF0或QA2保持条件。时间能耗在静止时按SF0也会通直流,计时结束才退出。速度能耗必须先有正向速度触点许可。

    BS1采用正向闭合12%、释放8%的示意回差;不是精确零速检测。正常盘车误投入基本反接不必然导致反转,可靠低速退出仍可停机;本页用“触点持续闭合”单独演示过零反转。课件第116页的转矩与电流/速度成正比、117页的速度控制完全不受负载影响均不是通用定量结论。

    转速、转矩、惯性、直流强度及接触器时间都是可比较的教学模型,不拟合真实电机。直流转矩用随速度变化的非线性示意曲线,始终阻碍转动且在零速为零;反接在零速仍有反向作用。主辅触点在动作完成点同步,SF0转换间隔20ms;不模拟弹跳、粘连、真实电流与温升。接触器互锁防止正常动作重叠,不作为实际安全设计验证。

    控制电源以独立L/N表达,QB0同时控制主控电源,上游隔离和熔断省略展开。元件分类按GB/T 5094.2—2018;BS速度/频率子类及T电能转换主类对照其等同采用的IEC 81346-2:2009表1、表2。触点按GB/T 4728.7—2022及课程确认的动作画法;变压器S00842、整流器S00894、延时触点S00245参考标准机构公开符号手册,第46、50、56页。官方状态页不等于标准全文逐项认证。

    零速无保持转矩及持续直流发热的交叉依据:Schneider Electric ATV212编程手册,第98页。该资料用于原理核对,本页未采用变频器的控制线路。