交流調(diào)速課程設計--變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設計

1、<p>　　《交流調(diào)速》課程設計任務書</p><p>　　課題名稱 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設計</p><p>　　學院(部) 電子與控制工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化</p><p>　　班 級 </p><p&g

2、t;　　學生姓名 _</p><p>　　學 號 </p><p>　　1 月 1 日至 1 月 6 日共 1 周</p><p>　　指導教師(簽字) </p><p>　　2012年 12 月 18 日&

3、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設計任務書———————————————————3</p><p>　　摘 要——————————————————————5 </p><p>　　系統(tǒng)概述——————————————————————6</p>

4、<p>　　主電路———————————————————————6</p><p>　　水泵————————————————————————7</p><p>　　變頻器———————————————————————8</p><p>　　計算————————————————————————8</p><p>　　相關繼電保護裝置

5、——————————————————9</p><p>　　操作使用說明————————————————————10</p><p>　　設備清單和明細表——————————————————11</p><p>　　結(jié)束語———————————————————————12</p><p>　　參考文獻—————————————————————

6、—13</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　進入21世紀以來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化的發(fā)展，使得人們居住的樓房越來越高，供水系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行顯得越來越重要。供水質(zhì)量主要包括流量、流速、水壓。所以本系統(tǒng)采用可編程序PLC和富士變頻器來實現(xiàn)

7、對生活水泵的控制，有效的保證居民而且可以手動/自動來回切換，確保供水系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定使用。</p><p>　　為了滿足該設計中提出的基本功能的要求，本次設計主電路上用兩臺電動機，由于功率較小可直接啟動，同時采用了兩個接觸器對水泵進行工作的控制，采用熱繼電器和低壓斷路器對水泵進行過載和短路保護?？刂齐娐飞?，為了簡單靈活起見，采用課堂中所學過的OMRON CPM1A PLC為中心控制單元。再加入必需的一些壓力繼電器

8、、按鈕、開關、指示燈等。從而基本形成了一個基于PLC控制的變頻恒壓水泵控制系統(tǒng)。</p><p>　　關鍵詞：恒壓供水 PLC CPM1A 水泵 富士變頻器</p><p><b>　　系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本系統(tǒng)為變頻恒壓供水控制系統(tǒng)。通過變頻器的輸出變頻變壓控制水泵從而實現(xiàn)調(diào)速。小功率水泵采用變頻

9、器的軟啟動功能啟動。硬件電路的控制、水泵水泵的啟停、故障報警采用CPM1A系列單片機。壓力的測試點定于水泵出口處。采用差壓變送器輸送壓力信號給變頻器的電流輸入。采用閉環(huán)實現(xiàn)穩(wěn)定控制。</p><p><b>　　見圖1.</b></p><p><b>　　系統(tǒng)各部分設計</b></p><p><b>　　主電

10、路部分</b></p><p><b>　　控制電路部分</b></p><p>　　控制部分采用歐姆龍CPM1A系列PLC進行控制。其輸入信號來自控制按鈕、保護裝置及變頻器輸出。輸出部分包括接觸器線圈、報警控制、工作狀態(tài)顯示。</p><p>　　表一 I/O分布表</p><p>　　有8個輸入，7個

11、輸出。因此歐姆龍的20個點的PLC。采用CPM1A-20DR.該PLC的尺寸為。</p><p><b>　　其接線圖如下。</b></p><p><b>　　水泵部分</b></p><p>　　由計算部分可知。每臺水泵的輸出功率2.7kw，留一定裕量得3.24KW.由于功率很小。采用變頻器的軟啟動功能即可直接啟動，不

12、許任何外接電路。其效率應在80%--85%。</p><p>　　水泵應該工作在高效區(qū)。</p><p><b>　　要求如下：</b></p><p>　　滿足水泵的最不利點的供水要求。</p><p><b>　　變頻器部分</b></p><p><b>　　

13、變頻器選擇</b></p><p>　　由水泵的功率3.24KW得出應該采用REN***G11S-4CX.查閱相關資料得。</p><p>　　其參數(shù)為:功率5.5KW。</p><p>　　額定容量：9.5KVA</p><p><b>　　額定電壓：400V</b></p><p>

14、;　　額定電流：13.5A.</p><p><b>　　相關接線見圖。</b></p><p><b>　　變頻器的保護。</b></p><p>　　變頻器自身帶有快速熔斷器和其他過電流等保護。在本系統(tǒng)中采用低壓斷路器保護。在R，S，T進線端設置KM常開觸點，以方便在必要時完全切斷其與電源的聯(lián)系。變頻器的輸出Y1至Y5

15、通過設定可以進行保護動作，也可以作為與PLC的控制輸入。?？倛缶敵鯝，B，C也可接相關器件實現(xiàn)保護。</p><p><b>　　三、計算部分</b></p><p>　　一樓宇供水系統(tǒng)，正常供水量為20m3/小時，最大供水量30m3/小時，揚程25米。由公式水泵軸上的輸出功率P=密度r*流量Q*揚程H/102*效率。其中P單位KW.密度單位kg/m3。揚程單位M.

16、水泵應該位于高效區(qū)。故取定為0.8----0.85，取0.8.</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：P=1*103*25*20/0.8*3600*102=2.7KW.</p><p>　　選取1.2倍的裕量。故2.7KW*1.2=3.24KW.</p><p>　　查閱相關資料。選取150QJ20-42/7.</p><p><b>　

17、　其基本參數(shù)為：</b></p><p>　　參考揚程：29-43.</p><p><b>　　功率：4kw</b></p><p>　　額定電流：10.26A.</p><p><b>　　變頻器選擇</b></p><p>　　本系統(tǒng)中水泵水泵的功率為4kw

18、。選用富士變頻器REN***G11S-4CX系列。選用參數(shù)如下：</p><p><b>　　功率：5.5kw</b></p><p>　　額定容量：9.5kVA。</p><p><b>　　額定電壓：400V</b></p><p>　　額定電流：13.5A.</p><p&

19、gt;　　該種變頻器為普通變頻器。本系統(tǒng)只使用基本功能。</p><p>　　四．相關機繼電保護裝置的選擇</p><p><b>　　有水泵的額定參數(shù)：</b></p><p>　　額定電流：10.26A</p><p><b>　　額定電壓：380V</b></p><p&g

20、t;<b>　　（1）。交流接觸器</b></p><p>　　交流接觸器可以采用CJ20-16。</p><p><b>　?。?）斷路器</b></p><p>　　斷路器具有基本保護功能?？梢赃x用DZ47-63/3P-B15.即額定電流為15A。實現(xiàn)短路保護。</p><p>　?。?）。熱保

21、護繼電器</p><p>　　熱保護繼電器目的是實現(xiàn)熱保護。其目的是實現(xiàn)熱保護。NR2-11.5/Z-0.1-13A.</p><p>　　其額定電流11.5A,動作電流13A.</p><p><b>　　實現(xiàn)熱保護。</b></p><p><b>　　五．操作使用說明</b></p>

22、;<p><b>　?。?）相關按鈕功能</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換開關SA1：接上SA1時1號泵為工作2好泵為備用。</p><p>　　手動自動選擇SA2：接上SA2時自動，斷開手動。</p><p>　　相關啟動停機按鈕：僅在手動狀態(tài)下有效。水泵1和水泵2號互鎖。</p><p><b&g

23、t;　　相關指示燈的功能</b></p><p>　　L1:1號泵的工作狀態(tài)。亮時表示工作。</p><p>　　L2：2號泵的工作狀態(tài)。亮時表示工作。</p><p>　　L3：1#工作狀態(tài)。亮時表示報警。 </p><p>　　L4：2#的工作狀態(tài)。亮時表示報警。</p><p><b>　　

24、六 單和設備明細表</b></p><p><b>　　元器件明細表</b></p><p><b>　　七 結(jié)束語</b></p><p>　　通過為期一周的交流調(diào)速的課程設計，加深了我對變頻器的理解，非常感謝xx老師的精心選題和認真補充課堂內(nèi)容。敬業(yè)可嘉，淵博可敬。</p><p>

25、;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.建筑電氣控制技術(shù) 王儉 建筑工業(yè)出版社</p><p>　　2.建筑電氣控制技術(shù) 馬小軍 機械工業(yè)出版社</p><p>　　3.常用低壓電路手冊 楊國福 化學工業(yè)出版社</p><p>　　4.交流調(diào)速技術(shù)