许多生产机械，如万能铣床、卧式镗床、起重机械等，都要求能迅速停车或准确定位。这就要求对电动机进行制动，强迫其迅速停车。制动停车的方式有两大类：机械制动和电气制动。机械制动采用机械抱闸、液压或气压制动；电气制动有反接制动、能耗制动、发电反馈制动等，其实质是使电动机产生一个与转子原来的转动方向相反的制动转矩。

1.能耗制动控制电路

能耗制动是在三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，给定子绕组接通直流电源，在转速为零时再将其切除。这种制动方法，实质上是将转子原来储存的机械能转变为电能，在制动的过程中这些电能又被消耗在转子回路的电阻上，所以称作能耗制动。

图4-50中用变压器TC和整流器VR 为制动提供直流电源，KM2 为制动用接触器。主电路相同，但实现控制的策略可能有多种。图4-50a采用手动控制：要停车时按下SB1 按钮，到制动结束时放开。电路简单，但操作不便。图4-50b中使用了时间继电器KT，根据电动机带负载后制动过程所用时间的长短设定KT 的定时值，就可实现制动过程的自动控制。

图4-50　能耗制动控制电路

能耗制动的特点是制动作用的强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。一般取直流电流为电动机空载电流的3～4倍，过大会使定子过热。可调节整流器输出端的可变电阻器RP，得到合适的制动电流。

2.反接制动控制电路

反接制动实质上是改变电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。

反接制动过程为：停车时，首先切换三相电源，当电动机的转速下降接近零时，及时断开电动机的反接电源。因为在电动机的转速下降到零时如不及时切除反接电源，则电动机就要从零速反向起动运行了。因此，需要根据电动机的转速进行反接制动的控制，此时要用速度继电器做检测元件（用时间继电器间接反映制动过程很难准确停车，因负载转矩等的变化将影响减速过程的时间长短）。

图4-51a、b都为反接制动的控制电路。图4-51a的电路存在这样一个问题：在停车期间，如为调整工件需用手转动机床主轴时，速度继电器的转子也将随着转动，一旦达到速度继电器的动作值，其动合触点就将闭合，接触器KM2 得电动作，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整工作。电路图4-51b解决了这个问题。控制电路中停止按钮使用了复合按钮SB1，并在其动合触点上并联了KM2 的自锁触点。这样当用手转动电动机轴时，虽然KV 的动合触点闭合，但只要不按停止按钮SB1，KM2 就不会得电，电动机也就不会反接于电源；只有按SB1 时KM2 才能得电，制动电路才能接通。

图4-51　反接制动的控制电路

习 题

4-1　为了求出铁心线圈的铁损，先将它接在直流电源上，测得线圈的电阻为1.75Ω；然后接在交流电源上，测得电压U＝120 V，功率P＝70 W，电流I＝2A。试求铁损和线圈的功率因数。

4-2　将一铁心线圈接入电压为100V、频率为50Hz的交流电源上，其电流I1＝5A，cosφ1＝0.7。若将此线圈的铁心抽出，再接入上述电源，则此线圈中的电流I2＝10A，cosφ2＝0.05。试求：此线圈具有铁心时的铜损和铁损。

4-3　将220V 的交流电压加在变压器的一次绕组上，在其二次绕组上接一个标有“6V，3.6 W”的小灯泡，它可以正常发光，试求：（1）变压器的一次、二次绕组的匝数比；（2）变压器一次绕组的电流。

4-4　有一单相照明变压器，容量为10kV·A，电压为3300/220V。今欲在副绕组接上60 W、220V 的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接多少个？ 并求原、副绕组的额定电流。

4-5　某50kVA，6000/230V 的单相变压器，求：（1）变压器的变比；（2）高压绕组和低压绕组的额定电流；（3）当变压器在满载情况下向功率因数为0.85的负载供电时，测得二次绕组端电压为220V，试求它输出的有功功率、视在功率和无功功率。

4-6　某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为230，二次绕组的匝数为80，原配接8Ω的扬声器，现改用4Ω的扬声器。问二次绕组的匝数应改为多少？

4-7　变压器的二次绕组电压为20V，在接有电阻性负载时，测得二次电流为5.5A，变压器的输入功率为132 W，试求变压器的效率和损耗的功率。

4-8　在图4-52中，输出变压器的二次绕组有中间抽头，以便接8Ω 或3.5Ω的扬声器，两者都能达到阻抗匹配。试求二次绕组两部分的匝数之比。(www.daowen.com)

图4-52　题4-8图

4-9　某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，三角形接法，频率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为2%，效率为90%，线电流为57.5A，试求：（1）转子旋转磁场对转子的转速；（2）额定转矩；（3）电动机的功率因数。

4-10　已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如表4-8所示：

表4-8　题4-10表

电源频率为50Hz。试求额定状态下的转差率sN、电流IN 和转矩TN，以及起动电流Ist、起动转矩TNst、最大转矩Tmax。

4-11　Y180L-4型电动机的额定功率为22kW，额定转速为1470r/min，额定频率为50Hz，最大电磁转矩为314.6N·m。试求电动机的过载系数？

4-12　某4.5kW 三相异步电动机的额定电压为380 V，额定转速为950r/min，过载系数为1.6。求：（1）TN、Tmax；（2）当电压下降至300V 时，能否带额定负载运行？

4-13　三相异步电动机额定数据如下：PN＝10kW，nN＝1460r/min，电压220/380V，ηN＝0.868，cosφ＝0.88，Tst/TN＝1.5，Ist/IN＝6.5。试求：（1）额定电流；（2）用星-三角换接起动时的起动电流。

4-14　Y160L-4 型三相异步电动机的额定频率为30kW，额定电压为380V，△形接法，额定频率为50Hz，额定转速为1470r/min，效率为90%，线电流为57.5A，Ist/IN＝7，Tst/TN＝1.2，如果采用自耦变压器减压起动，而且电动机的起动转矩为额定转矩的85%，试求：（1）自耦变压器的电压比；（2）电动机的起动电流和线路上的起动电流各为多少？

4-15　某三相笼型异步电动机，已知，PN＝300kW，UN＝380V，IN＝527 A，定子采用Y 形接法，nN＝1475r/min，Ist/IN＝6.7，Tst/TN＝1.5，Tmax/TN＝2.5，车间变电站允许的最大冲击电流为1800A，生产机械要求的起动转矩不小于1000N·m，试选择适当的起动方法。

4-16　今要求三台笼型电动机M1、M2、M3 按照一定顺序起动，即M1 起动后M2 才可起动，M2 起动后M3 才可起动。试绘出控制线路。

4-17　试设计一电动机的多处（三处）控制其起停的控制电路（多处控制在大型生产机械中很常用）。

4-18　一台生产机械往往装有多台电动机，这些电动机又要求按一定的顺序起停。试设计两台电动机M1 与M2 按下列顺序起停的控制电路。

（1）M1 起动后M2 才能起动；M1、M2 同时停止。

（2）M1 起动后M2 才能起动；M1 停止时M2 也停止，M2 停止时M1 可以不停止。

（3）M1 先起动，后停止；M2 后起动，先停止。

4-19　试设计某机床主轴电动机的控制线路。要求：（1）能正反转；（2）正反转都能反接制动；（3）能点动；（4）能在两处起停。

4-20　图4-53中a和b分别是两台异步电动机起停控制线路图，这两张图画得是否正确？ 为什么？

图4-53　题4-20图