【正文】 ....................................... 26 警鈴 .................................................................... 26 固定線槽的選用 .......................................................... 26 接線端子排的選用 ........................................................ 27 第四章 控制柜設(shè)計(jì) ....................................................... 27 相關(guān)布置規(guī)定 ............................................................. 27 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 ......................................................... 27 控制柜布局和器件配置 ................................................. 28 控制柜內(nèi)部布置 ........................................................... 28 面板布置 ................................................................. 29 第五章 結(jié)論 ............................................................ 30 系統(tǒng)總 結(jié) ................................................................ 30 系統(tǒng)特點(diǎn) ................................................................. 30 結(jié)束語 ................................................................. 31 致謝 ................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ............................................................... 32 附錄 A ................................................................. 32 附錄 B ................................................................. 32 前言 1 供水技術(shù)應(yīng)用 ： 傳統(tǒng) 的恒壓供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。 但是他們有不可避 共 35 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 免的缺點(diǎn)。 恒壓供水是指在供水網(wǎng)中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保持不變的供水方式。供水網(wǎng)系出口壓力值是根據(jù)用戶需求確定的。 ⑴水箱 / 水塔供水 系統(tǒng)用水由水箱 / 水塔直接供應(yīng)，即為重力供水。供水壓力比較穩(wěn)定，且有貯水。但它是由位置高度所形成的壓力來進(jìn)行供水，為此需要建造水塔或?qū)⑺渲糜诮ㄖ蓓數(shù)淖罡叨取Ｔ诖笮徒ㄖ屑词谷绱?，還常常不能滿足最不利供水點(diǎn)的供水要求，同時(shí)由于其存水量較大，在屋頂形成很大的負(fù)重，增加了結(jié)構(gòu)的承重和占用 樓層的建筑面積，也妨礙美觀。此外，屋頂水箱必須高出層面幾米，建筑立面較難處理，而且投資周期長。 ⑵ 氣壓供水系統(tǒng) 氣壓給水系統(tǒng)不在屋頂上設(shè)置水箱，也不用單獨(dú)建筑水塔，僅地下室或某些空余之處設(shè)置水泵機(jī)組和氣罐設(shè)備，采用壓力給水來滿足供水要求。氣壓供水系統(tǒng)是以氣壓罐代替水塔或高位水箱，利用密閉壓力水罐內(nèi)空氣的壓 力將罐水壓送到管網(wǎng)中去，其優(yōu)點(diǎn)是靈活性大、建設(shè)快、少受污染、不妨礙美觀，有利于抗震、消除管道中的水錘與噪聲；缺點(diǎn)是需用金屬制造，其體積和投資大，壓力變化大，運(yùn)行效率低，還需使用張力膜或設(shè)置空氣壓縮機(jī)充氣，因此消耗動力較多，維護(hù)費(fèi)用高。 ⑶變頻恒壓供水系統(tǒng) 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用 ， 該技術(shù) 得 以在供水 行業(yè)普及。 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是根據(jù)用水量的多少，自動調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)向用戶恒壓供水，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 節(jié)約用水， 供水的系統(tǒng)，常常由于夜間用水少，管道內(nèi)的壓力往往比白天高，水壓越高，管件越容易損壞，造成跑、冒、滴、漏，多次發(fā)生夜間崩管事故。 采用變頻器進(jìn)行變頻恒壓供 水，管道保持恒壓，可杜絕崩管現(xiàn)象，減少跑、冒、滴、漏，從而節(jié)約用水 。 供水量無 共 35 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 級調(diào)節(jié) ② 恒壓供水，可保持系統(tǒng)水壓恒定，不會出現(xiàn)水壓過高的現(xiàn)象，管道的壓力一直可維持在合理的范圍內(nèi)，管接件所承受的壓力減小，延長了更換周期，減少了維修的投入，并且避免了管道崩裂事故。 對于電機(jī)和水泵來說，由于起動過程平緩，可運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)，不再產(chǎn)生 “憋泵 ”現(xiàn)象，運(yùn)行損耗小，發(fā)熱大為降低，從而延長了使用壽命。 ③自動控制無人值守：無級調(diào)速、噪聲小、壓力穩(wěn)定、穩(wěn)壓精度極高。 ④工作穩(wěn)定，水泵電機(jī)由變頻器軟起動無沖擊電流，有利于延 長電機(jī)和水泵的壽命，也避免了水錘。 ⑤完善的保護(hù)功能（過流、過壓、過熱、電機(jī)相間和對地短路等），多種報(bào)警輸出。 ⑥手動工須運(yùn)行控制，可以保證設(shè)備的安全連續(xù)運(yùn)行。 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的發(fā)展 變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從 90 年代初開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低 成本 ，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義 ， 在短短的幾年內(nèi)，調(diào)速恒壓供水系統(tǒng) 從 早期的單泵調(diào)速恒壓系統(tǒng)逐漸為多泵系統(tǒng)所代替。 國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新型產(chǎn)品，如華為的 TD2100；施耐德公司的 Altivar58 泵切換卡； SANKEN 的 SAMCOI 系列； ABB 公司的 ACS600、 ACS400 系列產(chǎn)品；富士公司的 G11S/P11S 系列產(chǎn)品；等等。這些產(chǎn)品將 PID 調(diào)節(jié)器以及簡易可編程控制器的功 能都綜合進(jìn)變頻器內(nèi)，形成了帶有各種應(yīng)用宏的新型變頻器。 恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度 ，節(jié)能 等方面這些優(yōu)越性，引起國內(nèi)幾乎所有供水設(shè)備廠家的高度重視，并不斷投入開發(fā)、生產(chǎn)這一高新技術(shù)產(chǎn)品。 目前該產(chǎn)品正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制，多品種系列化的方向發(fā)展。追求高度智能化，系列標(biāo)準(zhǔn)化是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)成 片開發(fā) `智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。 3 本課題所需工作 ： 本設(shè)計(jì)就是一針對一個(gè)建筑 物 的供水系統(tǒng) ， 采用 變頻器、 PID 調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、 繼電器等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 組成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，對水泵出口壓力進(jìn)行控制，保持水壓恒定。當(dāng)用水量發(fā)生變化時(shí)，可調(diào)節(jié)水泵速度，或啟動第二臺水泵，保證水壓恒定。此控制系統(tǒng)具有生活、生產(chǎn)一體化的優(yōu)點(diǎn)，高效節(jié)能。 共 35 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 本著節(jié)約成本的考慮采用繼電接觸式控制系統(tǒng)，由繼電器 ，接觸器等器件構(gòu)成控制回路包括自動、手動運(yùn)行，多種保護(hù)、顯示等。 共 35 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 系統(tǒng)組成及可行性分析 變頻調(diào)速的基本原理 三相異步電動機(jī)電動勢的有效值為 mfNkwE ?? 111 ，上式中， kw1 為定子繞組系數(shù)，f 為定子電流頻率， 1N 為定子每相繞組匝數(shù)， m? 為每極最大主磁通。 由上式可見，要使 m? 保持不變，就必須使 1E 與 f 比值保持不變，即 1E /f= const,但是 1E的大小無法從外部電路中進(jìn)行測量，從電機(jī)理論中我們知道，在忽略定子繞組的繞組壓降時(shí)，電動勢 1E 與定子相電壓相等，即： ?1U 1E ，從而得出 1U /f= const。 頻率的下降會導(dǎo)致磁通的增加，造成磁路飽和，勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，鐵心和線圈過熱。 若頻率 上升，則磁通降低，電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動機(jī)的過載能力下降 。顯然這 些都 是不允許的為此，要在降頻的同時(shí)還要降壓。這就要求頻率與電壓協(xié)調(diào)控制 ，也就是說調(diào)速裝置輸出的電壓和頻率的比值應(yīng)保持不變，因此這種變頻器被稱為 VVVF。 傳統(tǒng)的籠型異步電動機(jī)調(diào)速方法有變頻調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、液力耦合調(diào)速。變頻調(diào)速以體積小、重量輕、調(diào)速范圍寬、通用性強(qiáng)、保護(hù)完善、可靠性高，操作方便等優(yōu)點(diǎn)后來者居上，成為交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的主流，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門以及人民生活中都獲得了廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都非常顯著。 變頻恒壓調(diào)速在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 自從變頻調(diào)速技術(shù)成熟發(fā)展以來在供水系統(tǒng)中也得到了很好的應(yīng)用， 恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。 變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備的主要應(yīng)用 于下列 場合 ⑴ 高層建筑，城鄉(xiāng)居民小區(qū)，企事業(yè)等生活用水。 ⑵ 各類工業(yè)需要恒壓控制的用水，冷卻水循環(huán)，熱力網(wǎng)水循環(huán)，鍋爐補(bǔ)水等。 ⑶ 中央空調(diào)系統(tǒng)。 ⑷ 自來水廠增壓系統(tǒng)。 ⑸ 農(nóng)田灌溉，污水處理，人造噴泉。 ⑹ 各種流體恒壓控制系 統(tǒng)。 系統(tǒng)工藝流程 采用三臺水泵供水，壓力控制點(diǎn)設(shè)在水泵出口處，按此壓力設(shè)定值變頻調(diào)節(jié)水泵工況是常用方式，這種方式的控制點(diǎn)在給水設(shè)備間里，管理維護(hù)都比較方便。 而恒壓供水的主要目標(biāo)是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速要跟隨用水量的變化而變化的，那么這就是要用變頻器為水泵電機(jī)供電。在此這里有兩種配置方案，一種是為每一 共 35 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 臺水泵電機(jī)配一臺相應(yīng)的變頻器，從解決問題方案這個(gè)比較簡單和方便，電機(jī)與變頻器間不須切換，但是從經(jīng)費(fèi)的角度來看的話這樣比較昂貴。另一種方案則是數(shù)臺電機(jī)配一臺變頻器，變頻器與電機(jī)間可以切換 的，供水運(yùn)行時(shí)，一臺水泵變頻運(yùn)行，其余的水泵工頻運(yùn)行，以滿足不同