水泵系统的设计

摘要

水泵电控系统由变频器、低压断路器、交流接触器、熔断器、继电器、控制按钮等设备组成。这个系统主要以变频器为装置的核心，利用变频器的

最基本功能-----调频来实现这个系统控制。

目录

前言 (3)

1元器件的选择 (5)

1.1 变频器的选择 (5)

1.1.1变频器的作用和分类 (5)

1.1.2 变频器的选型 (5)

1.2 低压断路器的选择 (6)

1.2.1 断路器的作用及分类 (6)

1.2.2 选择断路器原则 (6)

1.2.3 配电用断路器选用条件 (6)

1.2.4电动机保护用断路器选用条件 (6)

1.3 交流接触器的选择 (7)

1.3.1 交流接触器 (7)

1.3.2 选择交流接触器原则 (7)

1.4 熔断器的选择 (8)

1.4.1熔断器类型的选择 (8)

1.4.2 熔断器规格的选择 (8)

1.5 热继电器的选择 (8)

1.6 中间继电器的选择 (9)

1.7 控制按钮的选择 (9)

1.7.1 常用控制按钮 (9)

1.7.2 LA25 系列控制按钮 (9)

2 水泵电控系统概述 (11)

2.1概述 (11)

2.2 电控系统的组成 (11)

2.3 控制要求 (12)

2.3.1主回路设计 (12)

2.3.2过载保护过程 (12)

2.4 实现过程 (12)

2.4.1主电路的实现过程 (12)

2.4.2变频器的变频-工频切换过程 (12)

3 变频调速系统 (13)

3.1 变频器的功用 (13)

3.2变频器的工作原理 (13)

3.3变频器的调试参数选择 (13)

3.4 切换控制的主电路与动作顺序 (14)

3.4.1 主电路的构成 (14)

3.4.2 切换的动作顺序 (15)

3.4.3 切换方式与特点 (15)

4 报警系统及灯光电路 (16)

致谢 (18)

参考文献 (19)

附录 (20)

前言

水泵电控系统是一种日常生活中最常用的系统，它也是最基本、最简单的系统之一，它采用几种简单的设备装置组成的，这个系统主要以变频器为装置的核心，利用变频器的最基本功能-----调频来实现这个系统控制。控制系统在日常生活中有很多，也是我们生活中必不可少的，它的优点是可以用最简单的装置来实现特别复杂的控制系统。水泵电控系统主要用于生活中或工业中的用水方便，节约水资源或者是水资源的重复使用等等。通过变频器实现频率变为工频，当出现故障时有指示灯发出警报等等各种指示报警

本次设计的目的是对我们在校期间所学变频器知识的综合利用，也是对知识转化为能力的实际检测，目的是培养综合运用所学基础理论课，专业课的知识，技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序，规范和方法，进一步巩固，扩大和生化所需的基本理论，基本知识和基本技能，提高我们设计，计算，制图，编写技术文件，正确使用技术资料，标准，手册等工具数的独立工作能力。

水泵电机的设计要求：

1 对变频器供电的主电路采用空开和交流接触器进行供电

2当变频器运行时，用指示灯指示它的运行状态

3 采用指示灯指示变频器的故障状态

4 采用按钮控制电动机的起动，停止，采用模拟电位计进行调速

5 在变频器运行状态下，不允许断开变频器电源，只有在变频器准备状态下，才允许断开变频器电源

6 当变频器的输出频率高于48HZ时，电动机的供电电源自动由变频器的提供改为工频电源提供

7 严禁将工频电源接入到变频器的输出端中，所以变频器的输出端需要加隔离装置

8切换时间为0.1s

9 电动机由工频电源提供时，需用电流表指示电动机工作电流的大小

1电气元件的选择

1.1变频器的选择

1.1.1变频器的作用和分类

变频器是将工频电源转换成任意频率、任意电压交流电源的一种电气设备，变频器的使用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行。变频器的组成主要包括控制电路和主电路两个部分，其中主电路还包括整流器和逆变器等部件。

变频器的种类繁多，按照变频器的用途不同可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等；按照变频器工作原理分类可分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等。

1.1.2变频器的选型

⑴选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。

⑵根据负载特性选择变频器，若负载为恒转矩负载需选择恒转矩负载变频器，例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。若负载时变转矩负载，则应选择变转矩负载，如负载为风机、泵类负载应选择Siemens ECO变频器。

⑶对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

⑷变频器的选型没有具体的规定，要根据实际情况来定。

表 1-1 变频器的订货号，熔断器型号断路器型号选择

从变频器的产品样本中可查阅到：所选择的变频器的产品货号是6SE6440-2UD25-5CA1，断路器的型号是3RV1021-4BA10。

1.2低压断路器的选择

1.2.1断路器的作用及分类

断路器主要用于保护交流直流电路内的设备，使之免受过电流，逆电流,断路和欠电压等不正常情况的危害，同时也可用于不频繁起动的电动机以及操作和转换电路。

常用断路器有空气断路器和真空断路器两种，真空断路器主要用于3~6KV高压电动机的保护，对于低压电路，用的最多的是空气是断路器。

断路器按用途可分为配电用断路器，电动机保护用断路器，照明用断路器，漏电保护用断路器，用途不同，选用时的级数也不同。

1.2.2选择断路器原则

选择断路器时应考虑的主要因素有：额定电压，额定电流和允许分段的极限电流。

选择断路器的一般要求：

（1）低压断路器的额定电流大与或等于线路计算负载电流。

（2）低压断路器的脱口器额定电流大于或等于线路计算负载电流。

（3）低压断路器的极限通断能力大于或等于线路中最大短路电流。

（4）线路末端单相对地短路电流/低压断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流≥1.25。（5）脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流，欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。