電氣控制課程設(shè)計(jì)報(bào)告

長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書題目排水泵的電氣控制系(部)xxx專業(yè)(班級(jí))xxx姓名xxx學(xué)號(hào)xxx指導(dǎo)教師xxx起止日期2011/09/13—2011/09/23《電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課題任務(wù)書系（部）：xx專業(yè)：xxx指導(dǎo)教師：xx課題名稱排水泵的電氣控制設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求

某民用建筑配有排水泵兩臺(tái)。對(duì)排水泵的控制要求如下： 1、應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能，高水位時(shí)自動(dòng)起泵，低水位時(shí)停泵； 2、能發(fā)出各種警報(bào)信息，如故障報(bào)警、溢出水位報(bào)警等；3、兩臺(tái)排水泵，應(yīng)能互為備用，工作泵故障時(shí)，備用泵自動(dòng)起用，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)； 4、兩臺(tái)排水泵應(yīng)能同時(shí)工作，以滿足排水量過大的要求。設(shè)計(jì)工作量設(shè)計(jì)電氣原理圖。選擇電氣元件，制定元件目錄表。設(shè)計(jì)電控柜安裝布置圖和控制臺(tái)面板布置圖。設(shè)計(jì)電控柜安裝接線圖和控制臺(tái)面板安裝接線圖。列出參考資料目錄。6、編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書，寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。進(jìn)度安排起止日期（或時(shí)間量）設(shè)計(jì)內(nèi)容（或預(yù)期目標(biāo)）備注第1~2天收集材料，方案論證

第3~4天電氣原理圖的設(shè)計(jì)，元器件的選型和計(jì)算，制定元件目錄表

第5~6天設(shè)計(jì)電控柜安裝布置圖和控制臺(tái)面板布置圖

第7~8天設(shè)計(jì)電控柜安裝接線圖和控制臺(tái)面板安裝接線圖

第9~10天撰寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書

系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見

年月日

長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表姓名Xxx學(xué)號(hào)Xxx專業(yè)Xxx班級(jí)Xx設(shè)計(jì)題目排水泵的電氣控制指導(dǎo)教師Xx指導(dǎo)教師意見：評(píng)定等級(jí)：教師簽名：日期：答辯小組意見：評(píng)定等級(jí)：答辯小組長(zhǎng)簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名：日期：系（部）意見：系主任簽名：日期：說明課程設(shè)計(jì)成績(jī)分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，各種建筑也在不斷地增加，排水系統(tǒng)的好壞會(huì)也成為決定一個(gè)建筑的好壞因素，因此排水系統(tǒng)十分重要。對(duì)排水泵的控制方式有多種多樣主要通過PLC控制電氣元件。我們需根據(jù)不同的要求采用不同的控制方式。下面介紹兩種利用電氣元件對(duì)兩臺(tái)排水泵的自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。關(guān)鍵詞：排水泵自動(dòng)控制手動(dòng)控制目錄一、課程設(shè)計(jì)目的 6二、課程設(shè)計(jì)題目與要求 6三、排水泵的電氣控制的設(shè)計(jì)方案比較以及方案的確定 6方案一 6方案二 6方案的確定 7四、水泵控制電路原理圖及其原理說明 71、水泵控制電路原理圖（圖二） 72、原理說明 72.1、水泵控制部分： 72.2、報(bào)警和指示部分： 8五、電氣元器件的選擇及其參數(shù) 81、斷路器的選擇 82、接觸器的選擇 83、熱繼電器的選擇 84、熔斷器的選擇 95、指示燈的選擇 96、變壓器的選擇 97、中間繼電器的選擇 98、元器件列表及其參數(shù)（表一） 9六、控制系統(tǒng)的電控柜安裝布置圖和控制臺(tái)面板布置圖 101、電控柜安裝布置圖（圖三） 102、控制臺(tái)面板布置圖（圖四） 11七、水泵控制系統(tǒng)的使用說明及注意事項(xiàng) 111、水泵的自動(dòng)控制運(yùn)行 112、水泵的手動(dòng)控制運(yùn)行 113、控制系統(tǒng)的報(bào)警和各種指示信息 11八、設(shè)計(jì)心得 12九、參考文獻(xiàn) 13一、課程設(shè)計(jì)目的通過對(duì)工廠電氣控制設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使學(xué)生了解一般電氣控制設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法，能根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求及工藝需要進(jìn)行電氣控制設(shè)計(jì)并制定有關(guān)技術(shù)文件。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力、查閱圖書資料和各種工具書的能力、工程繪圖能力、撰寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力，受到一次電氣工程安裝和調(diào)試方面的基本訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)題目與要求 課題名稱：排水泵的電氣控制 設(shè)計(jì)要求：某民用建筑配有排水泵兩臺(tái)。對(duì)排水泵的控制要求如下： 1、應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能，高水位時(shí)自動(dòng)起泵，低水位時(shí)停泵； 2、能發(fā)出各種警報(bào)信息，如故障報(bào)警、溢出水位報(bào)警等；3、兩臺(tái)排水泵，應(yīng)能互為備用，工作泵故障時(shí)，備用泵自動(dòng)起用，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)； 4、兩臺(tái)排水泵應(yīng)能同時(shí)工作，以滿足排水量過大的要求。三、排水泵的電氣控制的設(shè)計(jì)方案比較以及方案的確定方案一（圖一） 方案一的原理圖如圖一。方案一中沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵缺相故障的保護(hù)和報(bào)警指示。方案一由圖一可以看出方案一所用的元器件的種類和數(shù)量比較多。控制水泵的部分就用了兩個(gè)交流接觸器、四個(gè)中間繼電器和兩個(gè)時(shí)間繼電器。報(bào)警和指示部分又用了三個(gè)中間繼電器，成本高。方案二 方案二中水泵的控制部分只需兩個(gè)交流接觸器和一個(gè)中間繼電器即可滿足控制要求，減少了電氣元器件的使用數(shù)量。同時(shí)使用六個(gè)中間繼電器來實(shí)現(xiàn)水泵的缺相故障的保護(hù)和報(bào)警指示。方案二整個(gè)控制電路比較簡(jiǎn)單易于接線、也比較實(shí)用；所用的元件比較少接線少；并且具有缺相保護(hù)功能。方案的確定 兩種方案都能達(dá)到水泵的控制要求。通過兩種方案的比較可得出方案二控制電路簡(jiǎn)單，使用的元件少成本低而且還加有缺相保護(hù)功能，所以我們決定采用方案二。四、水泵控制電路原理圖及其原理說明1、水泵控制電路原理圖（圖二）（圖二）2、原理說明2.1、水泵控制部分： 轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1打到手動(dòng)時(shí)，手動(dòng)控制排水泵。閉合SB1排水泵1工作，閉合SB2排水泵2工作，SB1和SB2同時(shí)閉合是排水泵1和排水泵2同時(shí)工作。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2打到自動(dòng)式，排水泵自動(dòng)運(yùn)行。SB1開關(guān)打開，默認(rèn)排水泵1首先工作。 當(dāng)水位高于低水位時(shí)SQ1閉合；KM1得電自鎖，KM1常開閉合，KM1常閉斷開確保排水泵2不工作；KA1得電自鎖，KA1常開閉合，排水泵2進(jìn)入備用狀態(tài)；排水泵1工作。 當(dāng)排水泵1故障時(shí)： 缺相故障：KA2、KA3、KA4至少有一個(gè)得電自鎖，KA2、KA3、KA4常閉開關(guān)斷開KM1斷電KM2得電自鎖，KM2常開閉合，排水泵2工作。過載故障：FR1常閉斷開，KM1斷電，KM2得電自鎖，KM2常開閉合，排水泵2工作。當(dāng)水位高于高水位時(shí)SQ2閉合，KM1和KM2同時(shí)得電，排水泵1和排水泵2同時(shí)工作。SB1開關(guān)閉合，默認(rèn)排水泵2首先工作。 當(dāng)水位高于低水位時(shí)SQ1閉合，KM2得電自鎖，KM2常開閉合，KM2常閉斷開確保排水泵1不工作排水泵1進(jìn)入備用狀態(tài)；排水泵2工作。 當(dāng)排水泵2故障時(shí)：缺相故障：KA5、KA6、KA7至少有一個(gè)得電自鎖，KA5、KA6、KA7常閉開關(guān)斷開KM2斷電，KM1得電自鎖，KM1常開閉合，排水泵1工作。過載故障：FR2常閉斷開，KM2斷電，KM1得電自鎖，KM1常開閉合，排水泵1工作。 當(dāng)水位高于高水位時(shí)SQ2閉合，KM1和KM2同時(shí)得電，排水泵1和排水泵2同時(shí)工作。2.2、報(bào)警和指示部分：總開關(guān)閉合電源指示燈L1燈亮，排水泵1工作時(shí)KM1常開閉合，L2燈亮；排水泵2工作時(shí)KM2常開閉合，L3燈亮； 排水泵1出現(xiàn)過載故障時(shí)FR1常開閉合，L4燈亮并鈴聲報(bào)警；排水泵2出現(xiàn)過載故障時(shí)FR1常開閉合，L5燈亮并鈴聲報(bào)警； 到了報(bào)警水位時(shí)SQ3常開閉合，L6燈亮并鈴聲報(bào)警； 自動(dòng)運(yùn)行時(shí)KA1常開閉合，L7燈亮并鈴聲報(bào)警； 排水泵1缺W相時(shí)KA2常開閉合，L8燈亮并鈴聲報(bào)警；排水泵1缺U相時(shí)KA3常開閉合，L9燈亮并鈴聲報(bào)警；排水泵1缺V相時(shí)KA4常開閉合，L10燈亮并鈴聲報(bào)警； 排水泵2缺W相時(shí)KA5常開閉合，L11燈亮并鈴聲報(bào)警；排水泵1缺U相時(shí)KA6常開閉合，L12燈亮并鈴聲報(bào)警；排水泵1缺V相時(shí)KA7常開閉合，L13燈亮并鈴聲報(bào)警；五、電氣元器件的選擇及其參數(shù)根據(jù)課題任務(wù)書水泵我們選擇Y90S-2型是功率為1.5KW，額定電壓為380V，額定電流為3A1、斷路器的選擇斷路器在最大負(fù)載的情況下就是兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)時(shí)的電流相對(duì)較大，加上控制電路上的電流QF1選擇一個(gè)大于60A的斷路器。QF2和QF3選擇一個(gè)大于30A的斷路器。所以斷路器QF1選擇DZ15-63/3901（額定電壓380V，額定電流63A）。QF2和QF3選擇DZ15-40/3901（額定電壓380V，額定電流40A2、接觸器的選擇 KM1、KM2按照連續(xù)工作制，其額定電流選擇與電動(dòng)機(jī)的額定電流1~2倍，即：I1=I2=6A。所以接觸器選擇CJ10-10型（主觸頭額定電壓500V，主觸頭額定電流10A3、熱繼電器的選擇熱繼電器的整定電路Ifr=（1.1~1.5）Ie=4A。熱繼電器選擇JR20-4Z（熱繼電器額定電流4A）4、熔斷器的選擇由熔體額定電流的經(jīng)驗(yàn)公式熔體額定電流(A)=電動(dòng)機(jī)額定電流(A)×3得出FU1=FU2=10A由此熔斷器FU1和FU2選擇RL1-15（熔體額定電流10A）FU3選擇RL1-15（熔體額定電流2A5、指示燈的選擇 由控制系統(tǒng)的報(bào)警指示部分可知指示燈采用6V的交流電所以指示燈選用6V/3W的燈泡。其中紅色指示燈AD38-23A-01R型9個(gè)，綠色指示燈AD38-23A-016、變壓器的選擇 整個(gè)報(bào)警指示部分有13個(gè)指示燈和一個(gè)電鈴。每個(gè)燈3W，有于指示燈不可能同時(shí)全亮，所以變壓器采用220V/6V容量為40VA的足以。7、中間繼電器的選擇 中間繼電器用于缺相保護(hù)，有1.5KW三相電機(jī)運(yùn)行缺相時(shí)缺相的兩端會(huì)由40V左右的電壓。所以中間繼電器采用額定電壓為500V，吸引線圈電壓為36V的JZ7-22型8、元器件列表及其參數(shù)（表一）元器件列表及其參數(shù)序號(hào)名稱符號(hào)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流水泵M1.5KW22接觸器KMCJ10-402380V/6A3中間繼電器KAJZ7-227吸引線圈電壓36V4液位繼電器SQ35熱繼電器FRJR2024A6熔斷器FURL1-1512A7熔斷器FURL1-156108指示燈綠色LAD38-22A43W9指示燈紅色LAD38-23A-01R93W10變壓器T220V/6V140VA11連接導(dǎo)線若干12組合開關(guān)SBHZ10-10313轉(zhuǎn)換開關(guān)SALW5-15/5.5Q1.7114斷路器QFDZ15-40/3901DZ15-63/39013QF1=63A，QF3=QF2=4（表一）六、控制系統(tǒng)的電控柜安裝布置圖和控制臺(tái)面板布置圖1、電控柜安裝布置圖（圖三）（圖三）2、控制臺(tái)面板布置圖（圖四）（圖四）七、水泵控制系統(tǒng)的使用說明及注意事項(xiàng)1、水泵的自動(dòng)控制運(yùn)行 自動(dòng)控制水泵運(yùn)行時(shí)先將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA打到自動(dòng)擋；合上斷路器QF2、QF3和QF1。合上QF1即打開電源則電源指示燈亮。當(dāng)水位高于低水位時(shí)水泵1#自動(dòng)啟動(dòng)抽水，2#水泵作為備用。（如需將1#泵投入使用而2#泵作備用則在啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)先將組合開關(guān)SB1閉合。）如果水位高于高水位則兩臺(tái)水泵自動(dòng)同時(shí)啟動(dòng)抽水。2、水泵的手動(dòng)控制運(yùn)行如果水泵需手動(dòng)控制運(yùn)行（如需將水抽干時(shí)則需手動(dòng)控制因?yàn)楫?dāng)水位低于低水位時(shí)水泵不能自運(yùn)行）先將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動(dòng)擋再開電源。需要運(yùn)行1#泵時(shí)手動(dòng)將組合開關(guān)SB2閉合；需要運(yùn)行2#泵時(shí)手動(dòng)將組合開關(guān)SB3閉合；3、控制系統(tǒng)的報(bào)警和各種指示信息 水泵控制系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)有各種指示通過指示燈來識(shí)別。如電源指示燈亮表示開電源；通過水泵運(yùn)行指示燈可看出哪個(gè)水泵在運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或水位溢出時(shí)有鈴聲報(bào)警通過結(jié)合指示燈的信息即可得出是哪種報(bào)警了。包括溢出水位報(bào)警、水泵缺相報(bào)警、過載和短路報(bào)警等。八、設(shè)計(jì)心得這次課程設(shè)計(jì)老師讓我們分成兩組，兩組分別做出一種方案然后進(jìn)行對(duì)比較。通過比較之后，我們了解到：主電路是電路部分相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單；控制電路和檢測(cè)檢測(cè)報(bào)警電路多樣性使之設(shè)計(jì)變難難，因?yàn)槲覀儾粌H要達(dá)到預(yù)訂的控制目的還要考慮到成本。 通過這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)電氣控制的設(shè)計(jì)有了更深的了解。設(shè)計(jì)過程中：我們通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑學(xué)習(xí)新的知識(shí)和一起討論解決設(shè)計(jì)中遇到的問題，提高了自己的學(xué)習(xí)能力和合作能力，讓我們能靈活的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)到實(shí)際設(shè)計(jì)之中，而且通過不同方案的比較