交流調(diào)速課程設(shè)計(jì)--變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　《交流調(diào)速》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　課題名稱(chēng) 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院(部) 電子與控制工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí) </p><p&g

2、t;　　學(xué)生姓名 _</p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　1 月 1 日至 1 月 6 日共 1 周</p><p>　　指導(dǎo)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(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)———————————————————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(jì)算————————————————————————8</p><p>　　相關(guān)繼電保護(hù)裝置

5、——————————————————9</p><p>　　操作使用說(shuō)明————————————————————10</p><p>　　設(shè)備清單和明細(xì)表——————————————————11</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)———————————————————————12</p><p>　　參考文獻(xiàn)—————————————————————

6、—13</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化的發(fā)展，使得人們居住的樓房越來(lái)越高，供水系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行顯得越來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)

7、對(duì)生活水泵的控制，有效的保證居民而且可以手動(dòng)/自動(dòng)來(lái)回切換，確保供水系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定使用。</p><p>　　為了滿(mǎn)足該設(shè)計(jì)中提出的基本功能的要求，本次設(shè)計(jì)主電路上用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，由于功率較小可直接啟動(dòng)，同時(shí)采用了兩個(gè)接觸器對(duì)水泵進(jìn)行工作的控制，采用熱繼電器和低壓斷路器對(duì)水泵進(jìn)行過(guò)載和短路保護(hù)?？刂齐娐飞?，為了簡(jiǎn)單靈活起見(jiàn)，采用課堂中所學(xué)過(guò)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(kāi)關(guān)、指示燈等。從而基本形成了一個(gè)基于PLC控制的變頻恒壓水泵控制系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)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(guò)變頻器的輸出變頻變壓控制水泵從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。小功率水泵采用變頻

9、器的軟啟動(dòng)功能啟動(dòng)。硬件電路的控制、水泵水泵的啟停、故障報(bào)警采用CPM1A系列單片機(jī)。壓力的測(cè)試點(diǎn)定于水泵出口處。采用差壓變送器輸送壓力信號(hào)給變頻器的電流輸入。采用閉環(huán)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制。</p><p><b>　　見(jiàn)圖1.</b></p><p><b>　　系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)</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(jìn)行控制。其輸入信號(hào)來(lái)自控制按鈕、保護(hù)裝置及變頻器輸出。輸出部分包括接觸器線(xiàn)圈、報(bào)警控制、工作狀態(tài)顯示。</p><p>　　表一 I/O分布表</p><p>　　有8個(gè)輸入，7個(gè)

11、輸出。因此歐姆龍的20個(gè)點(diǎn)的PLC。采用CPM1A-20DR.該P(yáng)LC的尺寸為。</p><p><b>　　其接線(xiàn)圖如下。</b></p><p><b>　　水泵部分</b></p><p>　　由計(jì)算部分可知。每臺(tái)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(dòng)功能即可直接啟動(dòng)，不

12、許任何外接電路。其效率應(yīng)在80%--85%。</p><p>　　水泵應(yīng)該工作在高效區(qū)。</p><p><b>　　要求如下：</b></p><p>　　滿(mǎn)足水泵的最不利點(diǎn)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(yīng)該采用REN***G11S-4CX.查閱相關(guān)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(guān)接線(xiàn)見(jiàn)圖。</b></p><p><b>　　變頻器的保護(hù)。</b></p><p>　　變頻器自身帶有快速熔斷器和其他過(guò)電流等保護(hù)。在本系統(tǒng)中采用低壓斷路器保護(hù)。在R，S，T進(jìn)線(xiàn)端設(shè)置KM常開(kāi)觸點(diǎn)，以方便在必要時(shí)完全切斷其與電源的聯(lián)系。變頻器的輸出Y1至Y5

15、通過(guò)設(shè)定可以進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，也可以作為與PLC的控制輸入。。總報(bào)警輸出A，B，C也可接相關(guān)器件實(shí)現(xiàn)保護(hù)。</p><p><b>　　三、計(jì)算部分</b></p><p>　　一樓宇供水系統(tǒng)，正常供水量為20m3/小時(shí)，最大供水量30m3/小時(shí)，揚(yáng)程25米。由公式水泵軸上的輸出功率P=密度r*流量Q*揚(yáng)程H/102*效率。其中P單位KW.密度單位kg/m3。揚(yáng)程單位M.

16、水泵應(yīng)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(guān)資料。選取150QJ20-42/7.</p><p><b>　

17、　其基本參數(shù)為：</b></p><p>　　參考揚(yáng)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(guān)機(jī)繼電保護(hù)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>　?。?）。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(hù)功能?？梢赃x用DZ47-63/3P-B15.即額定電流為15A。實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。</p><p>　?。?）。熱保

21、護(hù)繼電器</p><p>　　熱保護(hù)繼電器目的是實(shí)現(xiàn)熱保護(hù)。其目的是實(shí)現(xiàn)熱保護(hù)。NR2-11.5/Z-0.1-13A.</p><p>　　其額定電流11.5A,動(dòng)作電流13A.</p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)熱保護(hù)。</b></p><p><b>　　五．操作使用說(shuō)明</b></p>

22、;<p><b>　?。?）相關(guān)按鈕功能</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1：接上SA1時(shí)1號(hào)泵為工作2好泵為備用。</p><p>　　手動(dòng)自動(dòng)選擇SA2：接上SA2時(shí)自動(dòng)，斷開(kāi)手動(dòng)。</p><p>　　相關(guān)啟動(dòng)停機(jī)按鈕：僅在手動(dòng)狀態(tài)下有效。水泵1和水泵2號(hào)互鎖。</p><p><b&g

23、t;　　相關(guān)指示燈的功能</b></p><p>　　L1:1號(hào)泵的工作狀態(tài)。亮?xí)r表示工作。</p><p>　　L2：2號(hào)泵的工作狀態(tài)。亮?xí)r表示工作。</p><p>　　L3：1#工作狀態(tài)。亮?xí)r表示報(bào)警。 </p><p>　　L4：2#的工作狀態(tài)。亮?xí)r表示報(bào)警。</p><p><b>　　

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

25、;<b>　　參考文獻(xiàn)</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(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　3.常用低壓電路手冊(cè) 楊國(guó)福 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　4.交流調(diào)速技術(shù)