全自动增压给水设备控制Word下载.docx

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二、技术指标：

本设计由主电路和控制电路构成。

主电路通过开关、热继电器直接以三角形接法接到电动机；

控制电路通过水压罐压力表检测水箱压力，输出开关信号，接通相应的交流接触器的主触头来控制电动机的运行与停止；

电压电流表检查主电路的工作与否；

时间继电器可实现电动机运行15分钟后水压未达标，点亮故障报警指示灯；

通过刀闸开关、热继电器可实现总停控制和必要的短路、过载保护。

本设备宜采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。

通过压力表输出的开关信号控制电动机的运行与停止。

此电路具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现的优点。

采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。

三、要求：

1、水泵电机为三相异步电动机，功率11kw；

2、全压直接起动，单方向旋转；

3、水压罐压力表为具有上限与下限的电接点压力表；

4、水压不足时，自动加水，水压达到要求后，自动停止加水；

5、加水3分钟后，水压仍未达标时，点亮故障报警指示灯且发出音响信号；

6、压上、下限均有指示显示，加水时有水泵运行指示显示，有电源电压、电流指示和指示灯指示

7、有全自动和手动两种控制方式；

8、总停控制和必要的短路、过载保护。

指导教师：

赵威

学生：

马健

电子工程系

2014年6月11日

课程设计报告书评阅页

班级：

建筑电气工程技术

姓名：

2014年6月11日

指导教师评语：

考核成绩：

指导教师签名：

20年月日

摘要

随着生活水平的提高，用水的需求量越来越大，而楼房也建得越来越高，很多居民小区或高层建筑因为水压不足而造成供水困难，给生活带来很多不便。

为了解决这一问题，本课程设计结合所学电气控制知识，设计出一套简单实用的自动增压给水设备控制系统，采用电信号控制对管道水压进行监控，当水压低于某一压力数值时自动启动电机，高于某一压力数值时自动停止，保证给水的正常。

介绍了一些典型的继电接触控制线路，及其控制保护环境绘图软件主要使用的AutoCAD，学习了该绘图软件的基本绘图方式，通过自己动手绘图加深了对控制线路的理解。

关键词：

电气控制供水系统AutoCAD

全自动增压给水设备

一、设计任务与要求

1.1设计任务

全自动增压给水设备通过水压罐压力表检测水箱压力。

当水压不足时，自动向水箱加水。

当水压足够时，自动停止加水，确保水压满足用户需要。

不当水泵启动加水一段时间后，水压仍不正常时，发出故障报警信号。

该设备用于住宅小区楼房供水时，可以放在楼下隐蔽处，既安全又不影响美观，取代了传统的专用水塔给水设备和放在楼顶的水箱式给水设备。

1.2设计要求

二、方案设计与论证

全自动增压给水设备设计主要由主电路和控制电路构成。

主电路通过开关、热继电器直接以三角形接法（即全压起动）接到电动机；

电压电流表检查主电路的工作以及相应的信号灯指示工作与否；

时间继电器可实现电动机运行3分钟后水压未达标，点亮故障报警指示灯，同时启动声音警报器；

通过刀闸开关、热继电器、开关SB可实现总停控制和必要的短路、过载保护。

2.1方案一

方案一采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路；

此电路具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，自动化程度高且精确，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现及控制的优点。

2.2方案二

采用晶体管自动水位控制水箱抽水电路。

通过接触点的通电与否来控制电动机的运行与停止。

此电路需要晶体管、电容、接触点片。

在实际水位自动控制中，因水箱里面上下浮动，使接触导电触点时通时断，造成接触器频繁吸合释放，很容易烧坏接触器触点。

在一般的晶体管水位控制电路中，加一只电容，使三极管的导通或截止时间延迟，不使接触器马上动作，可保护接触器触点。

此电路虽然简单，但是增加了硬件的成本，而且测量水位误差较大。

2.3方案选择

比较上述两个方案，此课程设计选择方案二作为最终的设计方案，即采用电信号控制型压力表自动水位控制水箱抽水电路。

方案二具有成本少，配置灵活，测量水位误差小，自动化程度高且精确，不受水箱里面水位上下浮动的影响，易于实现及控制的优点。

三、单元电路设计与参数计算

3.1设计思路

设计思路如图3-1设计步骤框图：

图3-1设计步骤框图

3.2单元电路设计

3.2.1主电路

1、根据设计任务以及要求设计全自动增压给水设备的主电路

图3-2全自动增压给水设备的主电路

2、主电路元件参数计算及选择

（1）电路的电源直接采用380V三相交流电源。

（2）电路开关型号选用HK1，额定电压380V，额定电流60A。

其额定电流为电动机的额定电流2-3倍，符合要求。

（3）水泵电机为三相异步电机，选用型号为Y160M-4，额定功率为11KW，额定电流23A，额定转速1460r/min,功率因数为0.84，效率为88%。

（4）电流互感器采用型号为TA3050A/5A，转换开关采用LW5-16.D0206/4。

（5）电压表选用型号为SD-15V,电流表选用SD-20A。

（6）交流接触器KM1型号为CJ10-40，其主触头额定电压380V，额定电流40A。

（7）电路过载保护采用热继电器、熔断器。

其中热继电器型号为JR36-6330-32A，额定电压380V，额定电流为20-30A。

根据资料得热继电器的额定电流为电动机额定电流的0.95-1.05倍。

熔断器的型号为RM10，额定电压为380V，额定电流60A，熔体电流45A，符合要求。

3.3.2控制电路

1、根据设计任务的性能要求设计控制电路

图3-3全自动增压给水设备的控制电路

2、控制电路元件参数计算及选择

（1）控制电路熔断器型号为RCIA-10A，额定电流为380V，额定电流10A。

（2）交流接触器KM1选用CJ10-40，其辅助触点额定电流为5A，额定电压380V。

（3）交流接触器KM2、KM3选用型号为CJ10-5，额定电压380V，额定电流5A。

（4）时间继电器选用型号JS7-4A，额定电压380V，触头额定电流5A，延时范围0.4-180s。

（5）报警信号灯额定电压380V，功率1.5W。

（6）工作指示信号灯以及不工作状态信号灯的额定电压为380，功率1.5W。

（7）开关SB选用型号为LA10-2K,额定电压380V，额定电流5A。

（8）位置开关型号为LX19-121，工作行程30°

，超行程20°

，额定电压380V,额定电流5A。

（9）声音报警器额定电压380V,功率3W。

四、总原理图及元器件清单

4.1元器件清单

表4-1设备元器件清单

4.2全自动增压给水设备总原理图

图4-1全自动增压给水设备总原理图

4.3设计原理结构框图

图4-2全自动增压给水设备原理结构框图

五、设计性能分析

5.1设备自动操作分析

如图4-1总原理图，确保380V电源的正常下合上闸刀开关QS，将位置开关K至“自动”档位。

当水压罐压力表检测到水箱压力不足时，输出“低”开关信号，交流接触器KM2线圈得电，其常开触点闭合。

KM1线圈得电，其常开主触头闭合，电动机接通运行。

电压电流表有示数显示且HRd信号灯亮；

当水压罐压力表检测到水箱压力过高时，输出“高”开关信号，交流接触器KM3线圈得电，其常闭触点断开。

交流接触器KM1线圈失电，其主触头断开，电动机停止且指示信号灯HGn亮。

5.2设备手动操作分析

将位置开关K至“手动”档位。

当水箱压力不足时，然后按下SB2，交流接触器KM1线圈得电，SB2并联KM1常开触头自锁，电压电流表有示数显示且HRd信号灯亮。

KM1常开主触头闭合，电动机运行。

按下SB1可使电动机停止，电动机停止且指示信号灯HGn亮。

5.3音响、灯光信号警报

当电动机运行3分钟后水压仍未达标时，时间继电器KT线圈得电，其常开触点（延时三分钟）闭合，信号灯HL接通发光，同时与其并联回路报警器HAB发出声音；

由时间继电器KT1线圈得电，其常闭触头（延时30秒）断开，实现音响信号自动复归。

5.4总停、短路、过载保护

当设备不正常运行时按下SB切断控制回路电源；

当主电路电流电压过大导致线路过热，熔断器FU1、2、3断开或者热继电器FR吸合，FR辅助常闭触点断开，控制电路断开，交流接触器KM1线圈失电，其主触头断开，电动机停止。

六、心得体会

通过全自动增压给水设备控制课程设计，使我对CAD绘图软件的使用更加熟悉，无论是文件管理还是工作界面管理，这都帮助我进一步熟练掌握CAD的使用方法和操作过程，但还是有一些使用功能我未掌握，因此仍然需要加强学习。

通过本课程设计使我深刻的掌握本学期《建筑工程制图也识图》这门课程，同时让我学以致用，也让我了解到书面得来的总是很浅显的，真正做好一个实用的工程还需要做大量的工作，因此这一设计也让我对即将的工作有一些了解。

通过亲自动手，了解到做好一个课程设计的确不容易，这需要我们掌握丰富的知识，并且懂得运用；

在设计的过程中要有一丝不苟的态度，认真的对待才能减少错误的发生；

通过网上查找，请教老师、同学，才能成功完成课程设计。

本设计让我体会了一些学习方法，也练就了我的耐心，提高了思考解决问题能力。

更加为我即将毕业的论文设计奠定了一些基础；

比如对于资料的手机，绘图软件的掌握、电气设备的选择以及论文格式的排版。

七、参考文献

[1]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京：

中国电力出版社，2007.

[2]张晓君，刘浩明.实用电工手册[M].湖北：

化学工业出版社，2009.

[3]王辑祥，电气工程实践训练[M].北京：

中国电力出版社，2007

[4]金续曾.实用电气控制线路图册[M].北京：

中国电力出版社，1998.

[5]金代中.电工速查速算手册[M].北京：

机械工业出版社，2001.

[6]舒飞.AUTOCAD2010电气设计[M].北京：

机械工业出版社，2007.