【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 響力的地標(biāo)性建筑物，將引進(jìn)數(shù)百個(gè)中西部最具代表性的商鋪，其中包括世界上最出名的國(guó)際名牌、港澳名牌，再加上其九龍倉本身之馬哥孛羅酒 店等，有望成為中國(guó)西部今后最具影響力的國(guó)際商貿(mào)金融中心。 本設(shè)計(jì)中國(guó)金中心地下負(fù) 5 層制冷機(jī)房，為負(fù) 5 層到負(fù) 3 層制冷系統(tǒng)提供了動(dòng)力。 主要任務(wù) 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 （ 1）收集相關(guān)資料，查閱中外文獻(xiàn)。學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，了解國(guó)金中心項(xiàng)目的基本情況，做好前期準(zhǔn)備。 （ 2）請(qǐng)教校外導(dǎo)師學(xué)習(xí)、掌握國(guó)金中心負(fù) 5 層的解制冷機(jī)房的電機(jī)啟動(dòng)類型、啟動(dòng)方式、啟動(dòng)速率，研究其中各個(gè)電機(jī)與電氣控制裝置之間是如何協(xié)調(diào)工作的，系統(tǒng)的電氣設(shè)備及其主回路工作原理，探究其中存在的節(jié)能環(huán)保效應(yīng)。 （ 3）利用 Somachine 編程軟件 VijeoDesigner 觸摸屏開發(fā)軟件實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 4）利用 AutoCAD 等繪圖軟件，繪制施工平面圖，系統(tǒng)圖，及各個(gè)原理圖等。 （ 5）實(shí)地實(shí)習(xí)，了解現(xiàn)場(chǎng)施工的程序等。 本章小結(jié) 現(xiàn)代建筑趨于多元化的風(fēng)格，高度大、面積大、功能復(fù)雜，電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容也日趨復(fù)雜，項(xiàng)目繁多。建筑電氣設(shè)計(jì)從狹義上僅指民用建筑中的電氣設(shè)計(jì)，從廣義上講應(yīng)該包括工業(yè)建筑、構(gòu)筑物和道路、廣場(chǎng)等戶外工程。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 2. 現(xiàn)場(chǎng)采用的電機(jī)啟動(dòng)方式 現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的控制流程 不同的電機(jī)對(duì)應(yīng)自己的控制柜，有不同的啟動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)不同的功能。在總控柜的控制下相互協(xié)調(diào)運(yùn)作。 成都國(guó)際金融中心地下負(fù) 5 層各電機(jī)的控制，系統(tǒng)圖如下 圖 現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)控制系統(tǒng)圖 現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)分布 成都國(guó)際經(jīng)融中心地下負(fù) 5層的電機(jī)位置分布見附件 1，其電機(jī)作用及其型號(hào)如下： （ 1）制冰機(jī)溶液泵 5 臺(tái)（四用一備） 制冰機(jī)溶液泵160KW/380V 雙工況冷水機(jī)組1357KW/10KV 冷卻機(jī) 377KW/380V 一次冷卻水泵 30KW/380KV 一次冷凍水泵 90KW/380KV 一次冷卻水泵 160KW/380KV 冷水機(jī)組 1314KW/10KV 冷卻水泵 160KW/380V 冷卻水泵 55KW/380V 冷卻水泵 160KW/380V 星三角型啟動(dòng)柜 直接啟動(dòng)柜 PLC 控制啟動(dòng)柜 變頻器啟動(dòng)柜 軟啟動(dòng)柜 總控柜 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 三相異步電動(dòng)機(jī) 編號(hào) GWPPB501~GWPPB505 160KW/380V 轉(zhuǎn)數(shù) 1480r/min H=100mm，自重 =2607kg 長(zhǎng) =2500mm，寬 =1200mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 2X(4X120+1X70) 作用：將水通過 蒸發(fā)器 由制冷系統(tǒng)制冷劑冷卻后生成冰。 （ 2）雙工況冷水機(jī)組 4臺(tái) 編號(hào) WCCPB501~WCCPB504 1357KW/10KV H=100mm，自重 =36338kg 長(zhǎng) =6700mm，寬 =3800mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出 作用： 通過壓縮或熱吸收方式制除去液體蒸氣達(dá)到制冷循環(huán)。 （ 3）冷卻機(jī) 4臺(tái) 編號(hào) WCCPB507~WCCPB510 377KW/380V H=100mm，自重 =12285kg 長(zhǎng) =4300mm，寬 =2700mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出 作用：通過蒸汽壓縮或吸收式循環(huán)達(dá)到制冷效果。 （ 4）冷卻水泵 5 臺(tái)（四用一備） 編號(hào) CWPPB501~CWPPB505 160KW/380V H=100mm，自重 =2134kg 長(zhǎng) =2300mm，寬 =1100mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 2X(4X120+1X70) 作用：適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 5）冷卻水泵 5 臺(tái)（四用一備） 編號(hào) CWPPB509~CWPPB513 55KW/380V H=100mm，自重 =942kg 長(zhǎng) =1800mm，寬 =800mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 4X95+1X50 作用：適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 6）冷卻水泵 3 臺(tái)（二用一備） 編號(hào) CWPPB506~CWPPB508 160KW/380V H=100mm，自重 =2134kg 長(zhǎng) =2300mm，寬 =1100mm 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 2X(4X120+1X70) 作用：適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循 環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 7）冷水機(jī)組 2 臺(tái) 編號(hào) WCCPB505~WCCPB506 1314KW/10KV H=100mm，自重 =28950kg 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出 作用： 通過壓縮或熱吸收方式制除去液體蒸氣達(dá)到制冷循環(huán)。 （ 8）一次冷卻水泵 5 臺(tái)（四用一備） 編號(hào) PCHWPPB513~PCHWPPB509 30KW/380KV 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 H=100mm，自重 =583kg 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 4X35+1X16 作用： 適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 9）一次冷卻水泵 3 臺(tái)（二用一備） 編號(hào) PCHWPPB508~PCHWPPB506 90KW/380KV H=100mm，自重 =1500kg 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 4X120+1x70 作用： 適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓 之用。 （ 10）一次冷凍水泵 5臺(tái)（四用一備） 編號(hào) PCHWPPB501~PCHWPPB505 160KW/380KV H=100mm，自重 =2539kg 控制柜：三相五線制，上進(jìn)下出， 2X(4X120+1X70) 作用： 適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 現(xiàn)場(chǎng)各電機(jī)啟動(dòng)方式 直接啟動(dòng) 直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低 [4]。 電動(dòng)機(jī) 直接啟動(dòng)的電流是正常運(yùn)行的 5 倍左右，經(jīng)常啟動(dòng)的 電動(dòng)機(jī) ，提供電源的線路或 變壓器 容量應(yīng)大于 電動(dòng)機(jī)容量的 5 倍以上；不經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，向電動(dòng)機(jī)提供電源的線路或 變壓器 容量應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)容量的 3 倍以上。這一要求對(duì)于小容量的電 動(dòng)機(jī)容易實(shí)現(xiàn)，所以小容量的電動(dòng)機(jī)絕大部分都是直接啟動(dòng)的，不需要 降壓?jiǎn)?dòng) 。對(duì)于大容量的電動(dòng)機(jī)來說，一方面是提供電源的線路和 變壓器 容量很難滿足電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件，另一方面強(qiáng)大的 啟動(dòng)電流 沖 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 擊電網(wǎng) 和電動(dòng)機(jī)，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行不利，所以大容量的電動(dòng)機(jī)和不能直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)都要采用 降壓?jiǎn)?dòng) 。 直接啟動(dòng)可以用 膠木 開關(guān)、鐵殼開關(guān)、 空氣開關(guān) （ 斷路器 ）等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的近距離操作、 點(diǎn)動(dòng)控制 ，速度控制、正反轉(zhuǎn)控制等，也可以用 限位開關(guān) 、 交流接觸器 、 時(shí)間繼電器 等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)距離操作、 點(diǎn)動(dòng)控制 、速度控制、正反轉(zhuǎn)控制、 自動(dòng)控制 等。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，直接啟動(dòng)控制回路原理圖見附件 D。 星 三角型啟動(dòng) 當(dāng)負(fù)載對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩?zé)o嚴(yán)格要求 又要限制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，電機(jī)滿足 380V/Δ接線條件，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)定子繞阻接成三角形才能采用星三角啟動(dòng)方法； 該方法是：在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)將電機(jī)接成星型接線 ,當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)成功后再將電機(jī)改接成三角型接線（通過雙投開關(guān)迅速切換）； 因電機(jī)啟動(dòng)電流與電源電壓成正比 ,此時(shí)電網(wǎng)提供的啟動(dòng)電流只有全電壓?jiǎn)?dòng)電流的 1/3，但啟動(dòng)力矩也只有全電壓?jiǎn)?dòng)力矩的 1/3[5]。 星三角啟動(dòng)，屬降壓?jiǎn)?dòng)他是以犧牲功率為代價(jià)來換取降低啟動(dòng)電流來實(shí)現(xiàn)的。所以不能一概而以電機(jī)功率的大小來確定是否需采用星三角啟動(dòng)，還要看是什么樣的負(fù)載 ，一般在需要啟動(dòng)時(shí)負(fù)載輕運(yùn)行時(shí)負(fù)載重尚可采用星三角啟動(dòng)，一般情況下鼠籠型電機(jī)的啟動(dòng)電流是運(yùn)行電流的 5— 7倍，而對(duì)電網(wǎng)的電壓要求一般是正負(fù) 10%，為了不形成對(duì)電網(wǎng)電壓過大的沖擊所以要采用星三角啟動(dòng)，一般要求在鼠籠型電機(jī)的功率超過變壓器額定功率的 10%時(shí)就要采用星三角啟動(dòng)。 在實(shí)際使用過程中 ,發(fā)現(xiàn)需星三角降壓?jiǎn)?dòng)的電機(jī)從 11KW 開始就有需要的 ,如風(fēng)機(jī)、在啟動(dòng)時(shí) 11KW 電流在 79 倍 (100)A 左右 ,按正常配置的熱繼電器根本啟動(dòng)不了 ,（關(guān)風(fēng)門也沒用）熱繼電器配大了又起不了保護(hù)電機(jī)的作用，所以建議用降壓?jiǎn)?dòng)。 系統(tǒng) 圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，星三角啟動(dòng)控制回路原理圖見附件E。 軟啟動(dòng) 軟啟動(dòng)器（ soft starter）是一種集 電機(jī)軟起動(dòng) 、軟停車、多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱為 Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路 [6]。運(yùn)用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電機(jī)的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。軟起動(dòng)器 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時(shí)改變頻率；軟起動(dòng)器實(shí)際上是個(gè)調(diào)壓器，用于電機(jī)起動(dòng)時(shí)，輸出只改變電壓并沒有改變頻率 [7]。變頻器具備所有軟起動(dòng)器功能，但它的價(jià)格比軟起動(dòng)器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多 [8]。電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器是運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟啟動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動(dòng)結(jié)束，賦予 電機(jī)全電壓，即為軟啟動(dòng)，在軟起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，軟啟動(dòng)控制回路原理圖見附件 F。 變頻器啟動(dòng) 變頻啟動(dòng)就是通過變頻器調(diào)整頻率讓 電機(jī) 平穩(wěn)啟動(dòng)，減少電機(jī)啟動(dòng)瞬間的大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，以及符合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的需要 [9]。 變頻器 控制電機(jī)，在調(diào)速時(shí)使電機(jī) 保持恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)頻率向上調(diào)整時(shí)，電壓也隨著向上調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高頻率時(shí)，電壓和供電電壓相仿。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，變頻啟動(dòng)控制回路原理圖見附件 G。 PLC 控制啟動(dòng) 可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC），它采用一類可 編程 的存儲(chǔ)器 ，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 [10]。其編程最終目的是控制輸出對(duì)象，輸出對(duì)象的問題解決了，基本的編程任務(wù)就完成了。所以可以通過程序控制電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行。 本章小結(jié) 成都國(guó)際金融中心負(fù) 5 層制冷機(jī)房的電機(jī)啟動(dòng)方式有：直接啟動(dòng) 、 星三角啟動(dòng)、軟啟動(dòng)、變頻啟動(dòng)、 PLC 控制啟動(dòng)五種方式。各電機(jī)在總控柜的控制下運(yùn)行實(shí)現(xiàn)不同的制冷任務(wù)。本章展示了現(xiàn)場(chǎng)各電機(jī)及其控制柜擺放位置，及各電機(jī)型號(hào)、功率、接線方式、功能等。同時(shí)，利用 CAD 軟件繪制了各種啟動(dòng)方式的系統(tǒng)圖、電源指示回路原理圖、控制回路原理圖。 3. PLC 控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 共 II 頁 電機(jī)正反轉(zhuǎn) 電機(jī)要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對(duì)調(diào)即可（我們稱為換相），通常是 V 相不變，將 U 相與 W 相對(duì)調(diào)節(jié)器，為了保證兩個(gè)接觸器動(dòng)作時(shí)能夠可靠調(diào)換電動(dòng)機(jī)的相序，接線時(shí)應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相 [11]。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保二個(gè) KM 線圈不能同時(shí)得電，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的相間短路故障，因此必須采取聯(lián)鎖。為安全起見，常采用按鈕聯(lián)鎖（機(jī)械）與接觸