三、電磁機械製動的控製線路分析
電磁機械製動是利用外加機械力使電動機迅速停止轉動的一種快速製動方法。一般稱其為機械製動。它包括電磁抱閘製動和電磁離合器製動。電磁抱閘製動又分為平時抱住狀態和平時鬆開狀態兩種。
（一）電磁抱閘製動
1.平時抱住狀態的製動閘控製線路
在升降機械（如載人電梯等）上一律采用製動閘平時處於抱住的製動裝置。
電動機啟動時，先合電源開關QS，再按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1和KM2相繼通電吸合。KM1主觸點閉合，使電磁鐵線圈先通電鬆開製動閘；接著KM2主觸點閉合，使電動機接通三相電源啟動並正常運行。這個線路的特點是能避免在電動機啟動前瞬間出現定子通電而轉子被電磁抱閘掣住不轉的短路運行狀態。
需要停止電動機，隻要按下停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2相繼斷電釋放。KM2主觸點打開，使電動機脫離電源；KM1主觸點打開，使製動閘抱住製動輪，電動機迅速製動停轉。
2.平時鬆開狀態的製動閘控製線路
很多機械設備往往采用製動閘平時處於鬆開狀態的製動裝置。一旦需要電動機停止時，則製動閘抱住製動輪使電動機迅速停止轉動。
啟動時，先合上電源開關QS，再按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1通電吸合，電動機啟動運行。需要停下電動機時，按下停止複合按鈕SB1，接觸器KM1斷電釋放，電動機脫離電源。同時SB1的常開觸點閉合，使接觸器KM2和時間繼電器KT得電，KM2吸合並自鎖，KT開始延時。KM2主觸點閉合使電磁鐵線圈通電，製動閘抱住製動輪使電動機轉速迅速下降，當電動機轉速降到接近零時，時間繼電器KT延時到動作，其常閉延開觸點打開，KT斷電釋放，電磁鐵YA斷電，製動閘恢複鬆開狀態，製動過程結束。
（二）電磁離合器製動
電動機在正常工作時，KM吸合並自鎖，而電磁離合器YC是不工作的。在停車時，按下停止複合按鈕SB1，其複合常閉觸點先打開，KM斷電釋放，電動機脫離電源；SB1的常開觸點後閉合，使YC線圈通入直流電壓，將電磁離合器的摩擦片壓緊，實現機械製動。鬆開停止按鈕SB1，電磁離合器斷電製動結束。
在上述三種電磁機械製動方法中，第一種製動方法不會因為造成製動失敗而引發重大事故，但是當電動機停止時由於製動輪被抱住，其轉子不能隨意轉動，給調整帶來很大麻煩；第二種製動方法在電源中斷或是線路故障時，其製動裝置就失去製動能力，但是在平時製動輪處於鬆開狀態，所以其調整非常方便。這兩種電磁抱閘製動方法，其裝置體積大，製動力也大，對於空間位置比較緊湊的機床設備極少使用，一般用在運輸機設備中。而第三種電磁離合器製動方法，製動過程平穩，操作方便，運行可靠，製動過程快，裝置體積小，傳動轉矩大，並易於安裝在機床設備內部，故廣泛地應用於機床設備中。
第四節交流電動機調速控製線路分析
交流鼠籠電動機的速度調節經常采用機械齒輪調速和電氣調速兩種方案，有時為擴大調速範圍，采用這兩種方案的結合進行調速，但這都屬於有級調速。交流鼠籠電動機的電氣調速主要是采用多速電動機，通過改變電動機的極對數來實現；交流繞線式電動機的電氣調速則主要是在其轉子電路中分級串電阻來實現。下麵我們著重分析交流鼠籠電動機采用多速電動機的調速控製線路。
一、變更極對數實現多速電動機調速原理
在供電電網頻率固定條件下，交流電動機的同步轉速與它的極對數成反比。變更電動機定子繞組的極對數，其同步轉速也隨之改變。
（一）改變交流鼠籠電動機定子繞組極對數的方法
一般有下列幾種：
（1）改變定子繞組連接方式，即變更定子繞組每相電流方向。
（2）在定子上設置具有不同極對數的兩套互相獨立的繞組。
（3）將上述兩種方法同時采用，即既在定子上設置兩套互相獨立的繞組，又改變每套繞組的連接方式。
（二）變更極對數調速的控製原則
變更交流鼠籠電動機定子繞組的極對數實現調速時，其速度調節即定子繞組接線方式的改變，可以手動控製，即采用扳把開關控製；一般按照時間原則控製，采用時間繼電器延時發出轉換的控製信號。
多速電動機一般有雙速、三速、四速之分。雙速電動機定子上裝有一套繞組，三速、四速電動機定子上則裝有兩套繞組。
二、雙速交流鼠籠電動機的調速控製線路分析
（一）雙速電動機調速原理
雙速電動機調速有△-雙和-雙兩種接線方式。
1.△-雙恒功率調速方法的實現
若將電動機定子繞組的U1、V1、W1三個接線端接到電源上，而U2、V2、W2三個接線端懸空，則三相定子繞組接成三角形（△），電動機為四極低速運行。若將電動機定子繞組U2、V2、W2三個接線端接到電源上，而U1、V1、W1短接在一起，則變為雙星（雙）高速運行。
2. -雙恒轉矩調速方法的實現
若將電動機定子繞組U1、V1、W1三端接到電源上，末端短接在一起，而中間端U2、V2、W2懸空，則定子繞組為星形（）接法，電動機為四極低速運行。若將電動機定子繞組的U2、V2、W2三端接到電源上，而將U1、V1、W1三端與中點（O）短接在一起，則電動機變為二極高速運行。
（二）雙速交流電動機調速控製線路
-雙變換與△-雙接法隻是定子繞組接法不同，而其控製線路是相同的。
1.低速運行控製
啟動前，先合開關QS，再將扳把開關SA扳到I（低速）位置。然後按下啟動按鈕SB2，中間繼電器KA通電吸合並自鎖，接觸器KM3通電吸合；其主觸點閉合，把電動機定子繞組U1、V1、W1三端接到電源上，電動機按三角形接法啟動並低速運行。
2.高速運行控製
啟動前，先合開關QS，再將扳把開關SA扳到Ⅱ（高速）位置。然後按下啟動按鈕SB2，中間繼電器KA通電吸合並自鎖。時間繼電器KT通電，其瞬動觸點閉合並開始延時。接觸器KM3通電吸合，其主觸點把電動機定子繞組的U1、V1、W1三端接通電源低速啟動。當KT延時一段時間動作後，其常閉延開觸點打開，使KM3斷電釋放，電動機脫離電源；同時KT的常開延閉觸點閉合，使接觸器KM2通電吸合，將電動機定子繞組的U1、V1、W1三端短接在一起；同時KM2的常開輔助觸點閉合，使接觸器KM1通電吸合，將電動機定子繞組的U2、V2、W2三端接到電源上，電動機按雙星形接法繼續啟動並在高速下運行。
在高速運行的啟動過程中，采用時間繼電器KT作延時控製，實現先低速後高速的啟動控製。
三、三速交流鼠籠電動機的調速控製線路分析
（一）三速電動機的調速原理
三速交流電動機具有兩套定子繞組。其中一套通過三角形變換為雙星形來改變其極對數（如三角形接法時為8極，雙星形接法時為4極）；另一套獨立繞組為6極。這樣，此台電動機就具有4、6、8極的轉速。
（二）三速電動機自動加速控製線路
三速電動機的調速控製也可以用萬能轉換開關進行手動控製，這裏不作討論。
啟動時，先合上電源開關QS，再按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1和時間繼電器KT1相繼得電。KM1吸合，主觸點閉合將電動機定子繞組接成三角形（極數為8），電動機低速啟動；同時KT1瞬動觸點閉合自鎖（KM1亦自鎖）。待KT1延時到達整定的時間值而動作，其常閉延開先打開，使KM1釋放，U1、V1、W1三端脫離電源；其常開延閉再閉合，接通接觸器KM2及時間繼電器KT2的線圈電路。KM2吸合並自鎖，其主觸點閉合將電動機的另一套獨立繞組即U3、V3、W3三端接到三相電源上（極數為6），電動機由低速變為中速繼續啟動。當時間繼電器KT2得電時，其瞬動觸點閉合自鎖；KT2延時到達整定時間值時動作，其常閉延時打開，使KM2斷電釋放切除另一套繞組；其常開延時閉合，使KM3、KM4通電吸合，使電動機定子繞組變換為雙星形接法（極數為4），電動機自動變為高速繼續啟動並在高速穩定運行。
（三）多速電動機調速的優缺點
多速電動機調速的優點是可以適應不同性質的負載調速要求。當恒功率負載時，可采用三角形變換為雙星形的恒功率調速方案；當恒轉矩負載時，可采用星形變換為雙星形的恒轉矩調速方案。這樣可以充分利用電動機的設備容量。而且其控製線路簡單，維修方便。其缺點是有級調速，且多速電動機的價格比較昂貴。通常在使用中多與機械齒輪變速相配合，以擴大調速範圍。
四、交流繞線式電動機調速及其它調速方式
（一）交流繞線電動機調速
交流繞線電動機可以在轉子電路中串電阻啟動，也可以在轉子中串電阻分段切除，使電動機工作在不同的人為特性曲線上以獲得不同的轉速。分段串電阻通常可采用主令控製器來進行控製，如鑄造或機械加工車間裏的天車（又叫行車）上就采用這種控製方法。具體控製線路不在這裏詳細討論，可以參考有關教材和資料。
（二）其它調速方式
除了以上講述的常用、簡單的調速方法外，交流鼠籠電動機還可以采用變頻調速、滑差調速等，交流繞線電動機還可以采用轉子斬波調速和轉子串級調速等，以及其它一些調速方式，這裏也不再討論。
思考題與習題
1.交流鼠籠電動機有哪幾種降壓啟動方式？試比較其優缺點及應用場合有何不同。
2.交流繞線電動機有哪幾種降壓啟動方式？試比較其優缺點。
3.電氣製動與電磁機械製動各有哪幾種？試比較其性能及應用場合。
4.在要求交流電動機高速運行時，雙速或三速電動機啟動過程中為什麼要采用先低速後高速的控製方法？