直流電機(jī)快速制動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及直流拖動電機(jī)的制動電路，具體為直流電機(jī)快速制動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍、較強(qiáng)的過載能力和較大的起動轉(zhuǎn)矩等突出優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于對起動和調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械中，在各類牽引機(jī)車，城市電車、電梯、乳鋼機(jī)、電機(jī)試驗(yàn)站等方面被廣泛應(yīng)用。
[0003]在電機(jī)試驗(yàn)站中常采用直流電機(jī)拖動被試發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速、額定功率下運(yùn)行，待狀態(tài)穩(wěn)定后采用伏安法測量繞組的電阻值的變化，計算出發(fā)電機(jī)繞組的溫升值。伏安法是測量繞組溫升常用的一種的方法，考慮到設(shè)備和人員的安全在使用伏安法時要求被試發(fā)電機(jī)須在不帶電、不旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)時繞組產(chǎn)生感應(yīng)電對測量有影響)的情況下進(jìn)行測量，為保證測量精度要求，高速旋轉(zhuǎn)的被試發(fā)電機(jī)應(yīng)能快速制動停機(jī)，同時要及時、迅速的切斷電源，滿足被試電機(jī)繞組從斷電時刻到停機(jī)測量時間不超過國標(biāo)規(guī)定為45秒的要求。因此，當(dāng)被試發(fā)電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時，作為拖動機(jī)的直流電動機(jī)不但需要滿足功率、轉(zhuǎn)速上的要求，同時還需在控制電路上進(jìn)行改進(jìn)，滿足快速制動的要求。
[0004]現(xiàn)代通用直流電機(jī)的制動類型主要有能耗制動、反接制動和回饋制動。他們的特點(diǎn)分別為:I)能耗制動:制動準(zhǔn)確度高，需功率電阻，在低速情況下制動力較差。2)反接制動:設(shè)備簡單，制動迅速，準(zhǔn)確性差，制動沖擊力強(qiáng)。3)回饋制動:經(jīng)濟(jì)性好，將負(fù)載的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能反送電網(wǎng)，但設(shè)備較為復(fù)雜、饋網(wǎng)調(diào)節(jié)不易，故應(yīng)用范圍不廣。由此可見，每種制動之間都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)選擇最優(yōu)方案，更快更穩(wěn)的制動是電機(jī)繞組測量精度的保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決直流電機(jī)的制動電路不能滿足制動要求的問題，提供了直流電機(jī)快速制動電路。
[0006]本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:直流電機(jī)快速制動電路，包括主電路和控制電路，主電路包括電樞電源SY、勵磁電源CY和智能轉(zhuǎn)速表η，控制電路包括中間繼電器SL、中間繼電器KS、中間繼電器Z Jl、中間繼電器Z J2、牽引接觸器KMl、反接制動接觸器ΚΜ2、能耗制動接觸器ΚΜ3、接觸器ΚΜ4、第一啟動按鈕Ql、第二啟動按鈕Q2、轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl、延時繼電器SLY、變壓器Τ、耗能指示燈Dnh和制動指示燈Dfj ;
電樞電源SY的一端通過中間繼電器KS的常開觸點(diǎn)、平波電抗器L、牽引接觸器KMl的第一觸點(diǎn)KMl -1、毫伏表和直流電機(jī)電樞繞組的一端連接，電樞電源SY的另一端通過牽引接觸器KMl的第二觸點(diǎn)KMl -2與直流電機(jī)電樞繞組的另一端連接，電樞電源SY的另一端還通過限流電阻Rx和反接制動接觸器ΚΜ2的第二觸點(diǎn)ΚΜ2-2的一端連接，反接制動接觸器ΚΜ2的第二觸點(diǎn)ΚΜ2-2的另一端連接在牽弓I接觸器KMl的第一觸點(diǎn)KMl-1與毫伏表之間，直流電機(jī)電樞繞組的另一端和反接制動接觸器ΚΜ2的第一觸點(diǎn)ΚΜ2-1的一端連接，反接制動接觸器ΚΜ2的第一觸點(diǎn)KM2-1的另一端連接在平波電抗器L和牽弓I接觸器KMl的第一觸點(diǎn)KMl-1之間，直流電機(jī)電樞繞組的另一端還通過制動電阻Rz和能耗制動接觸器KM3的第一觸點(diǎn)KM3-1的一端連接，能耗制動接觸器KM3的第一觸點(diǎn)KM3-1的另一端連接在反接制動接觸器KM2的第二觸點(diǎn)KM2-2與毫伏表之間，勵磁電源CY的一端通過接觸器KM4的第一觸點(diǎn)KM4-1和勵磁繞組的一端連接，勵磁電源CY的另一端和勵磁繞組的另一端連接，智能轉(zhuǎn)速表η用于測量直流電機(jī)轉(zhuǎn)速；
轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的4端和交流電P端連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的I端通過延時繼電器SLY的延時觸點(diǎn)與交流電P端連接，還通過反接制動接觸器ΚΜ2的第三觸點(diǎn)ΚΜ2-3、能耗制動接觸器ΚΜ3的第二觸點(diǎn)ΚΜ3-2和牽引接觸器KMl線圈與交流電N端連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的2端通過中間繼電器SL線圈和交流電N端連接，中間繼電器SL的電樞觸點(diǎn)串接在電樞電源SY的供電回路中，中間繼電器SL的勵磁觸點(diǎn)串接在勵磁電源CY的供電回路中，還通過中間繼電器SL的觸點(diǎn)、延時繼電器SLY的線圈與交流電N端連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的3端通過中間繼電器ZJI的觸點(diǎn)、中間繼電器Z J2的觸點(diǎn)、牽引接觸器KMI的第三觸點(diǎn)KM1-3、反接制動接觸器ΚΜ2的第四觸點(diǎn)ΚΜ2-4、接觸器ΚΜ4的第四觸點(diǎn)ΚΜ4-4和能耗制動接觸器ΚΜ3線圈與交流電N端連接，還通過中間繼電器Z J2的觸點(diǎn)、中間繼電器ZJI的觸點(diǎn)、牽引接觸器KMl的第四觸點(diǎn)ΚΜ1-4、能耗制動接觸器ΚΜ3的第三觸點(diǎn)ΚΜ3-3和反接制動接觸器ΚΜ2線圈與交流電N端連接，第一啟動按鈕Ql的一端與交流電P端連接，另一端通過按鈕Tl、接觸器ΚΜ4線圈與交流電N端連接，第二啟動按鈕Q2的一端與交流電P端連接，另一端通過按鈕Τ2、接觸器ΚΜ4的第三觸點(diǎn)ΚΜ4-3和中間繼電器KS的線圈與交流電N端連接，
轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的4端還通過變壓器T的原邊與交流電N端連接，智能轉(zhuǎn)速表η的觸點(diǎn)I端與變壓器T的次邊的一端連接，觸點(diǎn)2端通過中間繼電器ZJl的線圈與變壓器T的次邊的另一端連接，觸點(diǎn)3端通過中間繼電器ZJ2的線圈與變壓器T的次邊的另一端連接，中間繼電器ZJl的耗能觸點(diǎn)的一端與變壓器T的次邊的一端連接，另一端通過耗能指示燈Dnh與變壓器T的次邊的另一端連接，中間繼電器ZJ2的制動觸點(diǎn)的一端與變壓器T的次邊的一端連接，另一端通過制動指示燈Dfj與變壓器T的次邊的另一端連接。
[0007]本制動電路的工作過程如下:
運(yùn)行(拖動)過程:首先將工況轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl擲運(yùn)行位，即轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl的I端和4端連接，牽引接觸器KMl線圈得電(反接制動接觸器ΚΜ2、能耗制動接觸器ΚΜ3線圈不得電，互鎖常閉觸點(diǎn)ΚΜ2-4、ΚΜ3-3閉合)，常開觸點(diǎn)ΚΜ1-1、ΚΜ1-2閉合，按下第一啟動按鈕Ql使接觸器ΚΜ4得電，電機(jī)勵磁繞組觸點(diǎn)ΚΜ4-1閉合，調(diào)節(jié)勵磁機(jī)組整流勵磁電源CY給定GD2使勵磁電流達(dá)額定值。按下第二啟動按鈕Q2，中間繼電器KS線圈得電，觸點(diǎn)閉合，電樞電源SY與電樞回路接通，調(diào)節(jié)GDl給定使電樞M達(dá)到一定電壓，確保電機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。
[0008]制動過程:運(yùn)行結(jié)束后在需要對電機(jī)進(jìn)行快速制動時，為防止?fàn)恳佑|器KMl觸點(diǎn)帶電斷開，先將轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl由運(yùn)行擋擲空擋位(4端和2端連接)—中間繼電器SL得電—常開電樞、勵磁觸點(diǎn)閉合—電源CY、SY給定GD 1、GD2鎖零—可控硅觸發(fā)關(guān)斷—電樞、勵磁電源輸出為零。同時為確保中間繼電器SL對電源CY、SY給定鎖零是在斷開牽引接觸器KMl線圈得電之前完成。在牽引接觸器KMl線圈支路中增加了延時繼電器SLY觸點(diǎn)(延時1-2秒即可)，目的是減少電弧對接觸器觸點(diǎn)的電弧灼傷。這樣在ZHl轉(zhuǎn)換開關(guān)擲空擋位后2秒左右后KMl在不帶電狀態(tài)下可靠斷開。隨后將轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl擲制動位(4端和3端連接)—中間繼電器SL失電4電樞、勵磁電源CY、SY給定鎖零解除，此時KMl已可靠斷開。
[0009]制動初期，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，智能轉(zhuǎn)速表njnl-l閉合(I端和2端連接，設(shè)定為轉(zhuǎn)速? 300rpm閉合)—中間繼電器ZJl得電—能耗制動接觸器KM3閉合(KM1、KM2不得電，KM4得電)，能耗指示燈Dnh點(diǎn)亮，同時ZJl常閉觸點(diǎn)斷開防止KM2得電(互鎖)。由于鎖零解除后需再次從零開始人工逐步調(diào)節(jié)勵磁機(jī)給定使CY輸出勵磁電流為旋轉(zhuǎn)的電樞產(chǎn)生感應(yīng)電勢與制動電阻RZ構(gòu)成回路產(chǎn)生較大的制動電流，電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降低。期間須密切監(jiān)視制動電流應(yīng)不超過電機(jī)額定電流為宜，避免對電機(jī)換向器的灼傷。電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降低至智能轉(zhuǎn)速表η低速設(shè)定值時(設(shè)定為轉(zhuǎn)速< 260rpm)，Jnl-l斷開Jnl-2閉合(I端和3端連接)—ΚΜ3斷開，電樞與制動電阻回路斷開，能耗制動結(jié)束，能耗指示燈Dnh滅，Jnl-2閉合—中間繼電器ZJ2線圈得電—中間繼電器Z J2常開閉合—KM2閉合—KM2-1、KM2-2常開觸點(diǎn)閉合—電樞與電源SY以及限流電阻RX(防止電流沖擊)構(gòu)成反接制動回路，反接制動指示燈Dfj點(diǎn)亮，此時勵磁電流不變，調(diào)節(jié)SY機(jī)組的給定GDUZHl由空擋轉(zhuǎn)為制動擋已解除鎖零)使輸出電壓不斷增加，與電樞電勢相互抵消，產(chǎn)生與電機(jī)轉(zhuǎn)向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)子制動轉(zhuǎn)速迅速將為零，此時應(yīng)迅速切斷電樞電源SY，防止電機(jī)反轉(zhuǎn)。到此，整個制動過程結(jié)束。實(shí)際使用時可將轉(zhuǎn)換開關(guān)ZHl設(shè)為單方向旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)向制動位的過程中經(jīng)過空擋位，即可完成以上功能。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果:
I)減少了由于直流電機(jī)停機(jī)時間過長對測量精度的影響。
[0011]2)裝置易于改造、使用調(diào)節(jié)方便，保證了工廠試驗(yàn)發(fā)電機(jī)的合格率，取得良好的效果O
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明主電路的電路原理圖。
[0013]圖2為本發(fā)明控制電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]直流電機(jī)快速制動電路，包括主電路和控制電路，主電路包括電樞電源SY、勵磁電源CY和智能轉(zhuǎn)速表η，控制電路包括中間繼電器SL、中間繼電器KS、中間繼電器ZJ1、中間繼電器Z J2、牽引接觸器KMl、反接制動接觸器ΚΜ2、能耗制動接觸器ΚΜ3、接觸