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1、YEJ系列电磁制动三相异步电动机整流电源的设计献标识码:A文章编号:1673-6540(2007)09-0040-03DesignofEliminatorSupplyforYEJSeriesElectromagneticBrakingThreePhaseAsynchr0n0usMotorWANGJianhua(WenzhouNanqiuMotorCo.,Ltd.,Wenzhou325102,China)Abstract:ComparisonofmotorSbrakingmethods,detailedanalysisandcomparisonofthreepowersupplies(commo
2、ntype,DCPowerprovidedbycontroltransformer,fastbreaking)usedforYEJserieselectromagneticbrakingthreephaseasynchronousmotorarepresented.TheFastBreakingEliminatorSupplyisrecommended,andnoticeinpracticalapplicationisintroduced.Keywords:asynchronousmotor;electromagneticbraking;eliminatorsupply0引言三相异步电动机的制
3、动分为机械制动和电气制动.其中电气制动常用的有反接制动和能耗制动等.然而这两种制动方法都不适合用于紧急制动停车和突然停电场合的制动.YEJ系列电磁制动三相异步电动机是Y系列电动机基础上的结构派生产品,是在Y系列电动机的后端盖与风扇之间附加一个直流盘式电磁制动器组成,采用的是附加机械制动方式.其优点是制动可靠,快速,制动力矩大,使用方便,普及率高,能用于紧急制动停车和突然停电的场合的制动,制动性能比反接制动,能耗制动等优越.1工作原理当电磁制动三相异步电动机接人电源时,电磁制动器通过整流电源的供电也同时工作;由于电磁吸力作用,电磁力吸引衔铁并压缩弹簧,摩擦式制动盘与衔铁,后端盖脱开,电动机开始运
4、转;当切断电源时,电磁制动器电磁铁失去电磁吸力,弹簧推动衔铁压紧摩擦式制动盘,在摩擦力矩的作用下,电动机立即停止转动.其结构如图1所示.YEJ系列电磁制动三相异步电动机广泛用于冶金,建筑,化工,食品,机床,包装,电镀,起重等机械中.电磁制动器的可靠工作取决于整流电源的好坏,因此整流电源的可靠性设计非常重要.后端盖摩擦式制动盘衔铁弹簧制动器主体风扇图1制动器装配图迫札与柱制应用2007,34(9)研究与设计lMCA2电路设计目前,YEJ系列电磁制动三相异步电动机常用的整流电源主要有三种:普通型整流电源(不带开关三极管的),控制变压器提供直流电源型整流电源,快速关断型整流电源(带开关三极管._与电
5、动机的接线的).2.1普通型整流电源如图2所示,这种整流电源只有四个元器件,采用半波整流电路,D1,D2是两只二极管;RV1,RV2是两只压敏电阻,用来削弱电路中的有害脉冲电压,保护二极不被高压脉冲击穿.l/I一上电磁制动器,L,C,-I”D1-qlRV-._一=j图2普通型整流电源(不带开关三极管的)电路原理图(图中虚线是大于3kW以上电动机的接线)工作原理:在制动电动机接通电源时,电路通过二极管D接通电磁制动器,电磁制动器立即吸合衔铁,电动机开始工作.交流电源在正半周时D导通,负半周D截止,由于电磁制动器存在电感特性,在电磁制动器流经电流后,因电感的储能,电路中的电流不能立即消失,在D截止
6、时,由于D的续流,维持电磁制动器的稳定工作.当制动电动机断电时,由于电感的储能和D:续流作用,电磁制动器的衔铁延时分离,故也称为慢制动整流电源.是整流电路的输入电源,与电动机接线板连接;是整流电路的输出电源,与电磁制动器连接.图2电路中与电机接线板的虚线连线是3kW及以上电动机与整流电源的接线,输入电压为AC380V,输出电压是DC170V,U2:U=0.45.该电路的缺点是:整流电源因电路有电感储能和D,的续流作用,导致制动器刹车时间过长(大于0.5S),故使用场合有限,只能用在对制动时间长短没有要求的场合.2.2控制变压器提供直流电源型整流电源控制变压器提供直流电源型整流电源(见图3)由变
7、压器,整流桥提供直流电源;变压器直接从电网供电,通过变压器的初级和次级匝比来改变的电压;电路中的变压器始终处于通电状态,能耗大;电磁制动器的通电和断电完全由开关K控制.该电路的缺点是:体积大,成本高,能耗大,控制电源部分和电机分离,使用场合也有限,不宜推广.2.3快速关断型整流电源图3控制变压器提供直流电源的电路原理图(u1直接从电网接线)从图4可见,这种整流电源也是采用半波整流电路;其中RV1,RV2是两只压敏电阻,用来削弱电路中的有害脉冲电压,保护电路中的元器件不被高压脉冲击穿;C是滤波电解电容器,DW是稳压二极管,作用是保护开关三极管.其工作原理是:在制动电动机接通电源后,电路经电阻R,
8、R:降压,D,D整流,以及,R的分压,为三极管T提供偏置电压,使三极管T始终处于导通状态.交流电源在正半周时D导通,负半周时D截止.由于电磁制动器存在电感特性,在电磁制动器流经电流后,因电感的储能,电路中的电流不能立即消失.又因三极管T处于导通状态,此时电路通过T和D:的续流,维持电磁制动器的稳定工作.当电动机断电时,电容器c中的电能通过和R迅速放电(电容C和电阻,R的值决定三极管T的关断时间).当R的端电压低于三极管T的正常工作电压时,T截止,强行断开与电磁制动器的连接,从而使电磁制动器快速动作,实现电磁制动电动机的快速制动.是整流电路的输入电源,与电动机接线板连接;u2研究与设计;E咐A迫
9、札与控制应用2007,34(9)是整流电路的输出电源,与电磁制动器连接,其中与电动机接线板连接的部份与(1)中叙述相同.该线路的优点是:线路成本低廉,体积小,接通电磁制动器时间短(小于0.1S),整流电源关断时间短(小于0.1S),使用方便,能够实现制动电动机的快速刹车,也能在突然停电时实现制动电动机的快速刹车,是YEJ系列电磁制动三相异步电动机理想的整流电源.图4快速关断型整流电源(带开关三极管的)电路原理图(图中虚线是大于3kW以上电动机的接线)3使用实例3.1采用变频器拖动的YEJ系列电磁制动三相异步电动机中的使用当电动机采用变频器拖动时,宜采用图5的接线方式.因大部份的变频器采用的是V
10、VVF制式(变压变频制式),当变频器工作在低频(30Hz以下)时,电动机的工作电压较低,如果整流电源从电动机接线板输入电源,整流电源的输出电压远低于额定电压,不能满足电磁制动器的正常工作;又因变频器供电的电源存在高压脉冲,长时问使用会损坏电子元件,整流电源的输入端可直接从变频器的输入端接入.图5带有变频器的YEJ系列电动机整流电源接线图3.2在电镀流水线中的使用电镀流水线的行车以及工件的升降驱动采用的是YEJ系列电磁制动三相异步电动机.早期的电磁制动电源都用普通型整流电源,在电镀流水线长期使用过程中经常会出现控制电磁制动电动机的传感器不工作,而使电镀企业造成一定损失.经仔细分析认定这是电磁制动电动机制动器刹车时间过长(大于0.5S)引起的故障.改用快速关断型整流电源后,电镀流水线上的控制电磁制动电动机的传感器再也没有出现同类故障.4结语快速关断型整流电源,关断速度快(小于0.142一s),性能优越,完全能替代普通型整流电源和控制变压器提供直流电源的整流电源.通过在YEJ系列电磁制动三相异步电动机中的长期可靠使用,说明其电路设计的可行性.快速关断型整流电源成本低廉,又能给企业带来一定的经济效益,值得推广使用.【参考文献】1康华光.电子技术基础M.4版.北京:高等教育出版社出版,2000.收稿日期:2007-0519
