電氣控制課程設(shè)計報告

長沙學(xué)院課程設(shè)計說明書題目排水泵的電氣控制系(部)xxx專業(yè)(班級)xxx姓名xxx學(xué)號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》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)計內(nèi)容及要求

某民用建筑配有排水泵兩臺。對排水泵的控制要求如下： 1、應(yīng)有手動和自動控制功能，高水位時自動起泵，低水位時停泵； 2、能發(fā)出各種警報信息，如故障報警、溢出水位報警等；3、兩臺排水泵，應(yīng)能互為備用，工作泵故障時，備用泵自動起用，同時發(fā)出報警信號； 4、兩臺排水泵應(yīng)能同時工作，以滿足排水量過大的要求。設(shè)計工作量設(shè)計電氣原理圖。選擇電氣元件，制定元件目錄表。設(shè)計電控柜安裝布置圖和控制臺面板布置圖。設(shè)計電控柜安裝接線圖和控制臺面板安裝接線圖。列出參考資料目錄。6、編寫設(shè)計說明書和使用說明書，寫出設(shè)計報告。進(jìn)度安排起止日期（或時間量）設(shè)計內(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，元器件的選型和計算，制定元件目錄表

第5~6天設(shè)計電控柜安裝布置圖和控制臺面板布置圖

第7~8天設(shè)計電控柜安裝接線圖和控制臺面板安裝接線圖

第9~10天撰寫設(shè)計說明書和使用說明書

系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見

年月日

長沙學(xué)院課程設(shè)計鑒定表姓名Xxx學(xué)號Xxx專業(yè)Xxx班級Xx設(shè)計題目排水泵的電氣控制指導(dǎo)教師Xx指導(dǎo)教師意見：評定等級：教師簽名：日期：答辯小組意見：評定等級：答辯小組長簽名：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)計成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；摘要隨著社會的發(fā)展，各種建筑也在不斷地增加，排水系統(tǒng)的好壞會也成為決定一個建筑的好壞因素，因此排水系統(tǒng)十分重要。對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兩臺排水泵的自動控制和手動控制。關(guān)鍵詞：排水泵自動控制手動控制目錄一、課程設(shè)計目的 6二、課程設(shè)計題目與要求 6三、排水泵的電氣控制的設(shè)計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面板布置圖 101、電控柜安裝布置圖（圖三） 102、控制臺面板布置圖（圖四） 11七、水泵控制系統(tǒng)的使用說明及注意事項(xiàng) 111、水泵的自動控制運(yùn)行 112、水泵的手動控制運(yùn)行 113、控制系統(tǒng)的報警和各種指示信息 11八、設(shè)計心得 12九、參考文獻(xiàn) 13一、課程設(shè)計目的通過對工廠電氣控制設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)踐，使學(xué)生了解一般電氣控制設(shè)計過程、設(shè)計要求、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法，能根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的拖動要求及工藝需要進(jìn)行電氣控制設(shè)計并制定有關(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)計題目與要求 課題名稱：排水泵的電氣控制 設(shè)計要求：某民用建筑配有排水泵兩臺。對排水泵的控制要求如下： 1、應(yīng)有手動和自動控制功能，高水位時自動起泵，低水位時停泵； 2、能發(fā)出各種警報信息，如故障報警、溢出水位報警等；3、兩臺排水泵，應(yīng)能互為備用，工作泵故障時，備用泵自動起用，同時發(fā)出報警信號； 4、兩臺排水泵應(yīng)能同時工作，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)對水泵缺相故障的保護(hù)和報警指示。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交流接觸器、四個中間繼電器和兩個時間繼電器。報警和指示部分又用了三個中間繼電器，成本高。方案二 方案二中水泵的控制部分只需兩個交流接觸器和一個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。同時使用六個中間繼電器來實(shí)現(xiàn)水泵的缺相故障的保護(hù)和報警指示。方案二整個控制電路比較簡單易于接線、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打到手動時，手動控制排水泵。閉合SB1排水泵1工作，閉合SB2排水泵2工作，SB1和SB2同時閉合是排水泵1和排水泵2同時工作。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2打到自動式，排水泵自動運(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： 缺相故障：KA2、KA3、KA4至少有一個得電自鎖，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SQ2閉合，KM1和KM2同時得電，排水泵1和排水泵2同時工作。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：缺相故障：KA5、KA6、KA7至少有一個得電自鎖，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SQ2閉合，KM1和KM2同時得電，排水泵1和排水泵2同時工作。2.2、報警和指示部分：總開關(guān)閉合電源指示燈L1燈亮，排水泵1工作時KM1常開閉合，L2燈亮；排水泵2工作時KM2常開閉合，L3燈亮； 排水泵1出現(xiàn)過載故障時FR1常開閉合，L4燈亮并鈴聲報警；排水泵2出現(xiàn)過載故障時FR1常開閉合，L5燈亮并鈴聲報警； 到了報警水位時SQ3常開閉合，L6燈亮并鈴聲報警； 自動運(yùn)行時KA1常開閉合，L7燈亮并鈴聲報警； 排水泵1缺W相時KA2常開閉合，L8燈亮并鈴聲報警；排水泵1缺U相時KA3常開閉合，L9燈亮并鈴聲報警；排水泵1缺V相時KA4常開閉合，L10燈亮并鈴聲報警； 排水泵2缺W相時KA5常開閉合，L11燈亮并鈴聲報警；排水泵1缺U相時KA6常開閉合，L12燈亮并鈴聲報警；排水泵1缺V相時KA7常開閉合，L13燈亮并鈴聲報警；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電機(jī)同時啟動時的電流相對較大，加上控制電路上的電流QF1選擇一個大于60A的斷路器。QF2和QF3選擇一個大于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，綠色指示燈AD38-23A-016、變壓器的選擇 整個報警指示部分有13個指示燈和一個電鈴。每個燈3W，有于指示燈不可能同時全亮，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)行缺相時缺相的兩端會由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)序號名稱符號型號與規(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面板布置圖1、電控柜安裝布置圖（圖三）（圖三）2、控制臺面板布置圖（圖四）（圖四）七、水泵控制系統(tǒng)的使用說明及注意事項(xiàng)1、水泵的自動控制運(yùn)行 自動控制水泵運(yùn)行時先將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA打到自動擋；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)水位高于低水位時水泵1#自動啟動抽水，2#水泵作為備用。（如需將1#泵投入使用而2#泵作備用則在啟動系統(tǒng)時先將組合開關(guān)SB1閉合。）如果水位高于高水位則兩臺水泵自動同時啟動抽水。2、水泵的手動控制運(yùn)行如果水泵需手動控制運(yùn)行（如需將水抽干時則需手動控制因?yàn)楫?dāng)水位低于低水位時水泵不能自運(yùn)行）先將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動擋再開電源。需要運(yùn)行1#泵時手動將組合開關(guān)SB2閉合；需要運(yùn)行2#泵時手動將組合開關(guān)SB3閉合；3、控制系統(tǒng)的報警和各種指示信息 水泵控制系統(tǒng)在運(yùn)行時有各種指示通過指示燈來識別。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水泵在運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或水位溢出時有鈴聲報警通過結(jié)合指示燈的信息即可得出是哪種報警了。包括溢出水位報警、水泵缺相報警、過載和短路報警等。八、設(shè)計心得這次課程設(shè)計老師讓我們分成兩組，兩組分別做出一種方案然后進(jìn)行對比較。通過比較之后，我們了解到：主電路是電路部分相對來說較為簡單；控制電路和檢測檢測報警電路多樣性使之設(shè)計變難難，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)計使我對電氣控制的設(shè)計有了更深的了解。設(shè)計過程中：我們通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑學(xué)習(xí)新的知識和一起討論解決設(shè)計中遇到的問題，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)知識到實(shí)際設(shè)計之中，而且通過不同方案的比較