【正文】 濾波，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器組成，且輸出為PWM波形。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。 儀表的選擇 液位傳感器的選擇液位傳感器，是一種測量液位的壓力傳感器，分為接觸式和非接觸式兩種。主要使用靜壓測量的原理：當(dāng)液位傳感器投入到被測液體中的某一深度時(shí)，傳感器朝液面受到壓力。要用合適的液位傳感器進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作，也有很多方面的影響因素，比如被測量介質(zhì)、使用條件、傳感器來源、價(jià)錢等。綜合考慮上述因素，本設(shè)計(jì)選用HWP系列的智能數(shù)字顯示儀表。采用HWPS804H2LPTW型號。 HWPS804H2LPTW儀表的外形圖及其探頭，為HWPS804H2LPTW儀表的外形圖，內(nèi)部設(shè)定其參數(shù)，報(bào)警代碼設(shè)定為H，報(bào)警輸出方式則為上限控制/報(bào)警（四限控制或報(bào)警為2H），由于該產(chǎn)品為數(shù)字顯示儀表，內(nèi)部置有傳感器，其探頭放在水池中，有四個(gè)水位，并且相應(yīng)的水位中會(huì)有相應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合。 端子接線圖 設(shè)置參數(shù)步驟 壓力變送器的選擇 壓力變送器是工程實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。大部分壓力變送器的輸出為模擬信號，信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)持續(xù)表現(xiàn)為連續(xù)的信號或者在連續(xù)的一段時(shí)間間隔內(nèi)，代表信息的模擬量可以在任意的瞬間呈現(xiàn)出相應(yīng)數(shù)值的信號。常使用的壓力變送器一般都是由壓電效應(yīng)制造而成的，是使用最為廣泛的一種傳感器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體壓力傳感器應(yīng)運(yùn)而生。其主要的特點(diǎn)是體積小、準(zhǔn)確度高、質(zhì)量輕、溫度特性好，而且功耗小、可靠性高。在選擇壓力變送器的時(shí)候我們應(yīng)同時(shí)考慮以下因素：要測量的壓力、壓力的大小、精度、穩(wěn)定性、壓力介質(zhì)、溫度范圍、輸出的信號、外部環(huán)境及價(jià)格、產(chǎn)地等。綜合考慮上述因素，本設(shè)計(jì)選用HWP系列的智能數(shù)字顯示儀表測量范圍為01Mpa。采用HWPS103HLPTX型號。 HWPS103HLPTX型號儀表的外形圖 HWPS103HLPTX型號儀表的接線端子根據(jù)參數(shù)設(shè)置步驟，設(shè)置我們需要的參數(shù)，使其輸出能反饋到變頻器，兩者共同作用，很好地實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 電壓表的選擇電壓表是一種科學(xué)的儀器，又稱為伏特計(jì)，是用來測量電壓的大小，單位通常為伏特(V)，常用于電磁學(xué)中，一般以并聯(lián)的方式連結(jié)至所需量度電壓的電路中。電壓表的電阻一般很大，理想的認(rèn)為是斷路，以避免使被量度的電壓改變。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中我們用的是380V的三相電，我們測量的電壓值不能超過電壓表的量程，我們選擇測量范圍為0450V的電壓表，考慮其經(jīng)濟(jì)成本等問題，6L2V滿足要求， 6L2V電壓表 其他電器的選擇 變壓器的選擇由于在整個(gè)系統(tǒng)中我們用的3臺(tái)潛水泵電機(jī)的功率分別為15KW、兩臺(tái)加壓泵電機(jī)的功率均為22KW。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，最大電機(jī)的功率為22KW，其三倍為66KW，+66=，此時(shí)相應(yīng)的變壓器容量選擇160KVA，對比相同容量的變壓器，NDK系列的變壓器最滿足要求，我們選擇NDKBK型號。 為NDKBK變壓器。 NDKBK變壓器 自耦變壓器的選擇自耦變壓器的有兩級繞組，即原邊繞組和副邊繞組。繞組是初級和次級繞組在同一條繞組上，當(dāng)交流電流過初級線圈時(shí)，此線圈中有交變電流流過，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，在初級線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，次級線圈同時(shí)產(chǎn)生互感電動(dòng)勢。變化初級和次級的線圈的匝數(shù)比關(guān)系實(shí)現(xiàn)電壓的變換。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，選擇QZBJ型號自耦變壓器，就能滿足我們的工藝要求， 所示，為QZBJ型自耦變壓器。 QZBJ自耦變壓器 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是開關(guān)電器中被使用次數(shù)最多的一種電器，在電路中起到隔離作用，主要功能為帶負(fù)荷分?jǐn)嗪徒油ň€路。因其電路比較簡單，用的時(shí)候也方便。在低壓設(shè)備中主要適用于建筑、民宅等低壓終端配電系統(tǒng)。在此設(shè)計(jì)中， WG250/3型號的隔離開關(guān)。 WG250/3隔離開關(guān) 空氣開關(guān)的選擇空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的一種非常重要的開關(guān)電器，它能夠控制系統(tǒng)的通斷而且可以對電路和電氣進(jìn)行短路、欠壓、過載保護(hù)，還可以對電機(jī)進(jìn)行不頻繁地啟動(dòng)、制動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，我們同時(shí)用到了兩相和三相的空氣開關(guān)，主要滿足電路中的電流及電壓需要即可。我們選擇正泰牌子的。： DZ472P兩相空氣開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄時(shí)，帶動(dòng)開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使觸點(diǎn)按規(guī)定順序閉合或斷開。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要適用于交流50Hz、額定工作電壓380V及以下,額定電流至160A的電氣線路中,主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換、電壓表、電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)還可以用于直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和換向。在本設(shè)計(jì)中我們采用長信萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，LW2620 D0414/2型號。： 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 熱繼電器的選擇 熱繼電器是由電流流入熱元件產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生變化，當(dāng)形變達(dá)到一定程度時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作斷開控制電路，從而使接觸器失電，主電路斷開，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。我們選擇NR225型號的熱繼電器來保護(hù)本設(shè)計(jì)中用到的電動(dòng)機(jī)。： NR225型熱繼電器 接觸器的選擇接觸器是指利用電流流過線圈產(chǎn)生磁場，使接觸器觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載電器的作用。我們選擇西門子旗下CJX145C/44型號，其額定電流為45A可以滿足我們的設(shè)計(jì)要求，： CJX145C/44型號接觸器 時(shí)間繼電器的選擇時(shí)間繼電器是一種利用電磁或機(jī)械原理來實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的一種自動(dòng)開關(guān)裝置。經(jīng)延時(shí)，使繼電器的常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)動(dòng)作。，我們選擇 JS14P型號。 JS14P型號 中間繼電器的選擇 JQX38F中間繼電器，為JQX38F型的中間繼電器。它是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、擴(kuò)展接線端子、轉(zhuǎn)換電路等作用。 電位器的選擇電位器是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出，是用來調(diào)節(jié)電壓和電流的大小。本設(shè)計(jì)中，由于變頻器模擬量給定輸入為420mA，外部電源為10v，利用歐姆定律，我們選擇WXD253系列的2K的電位器，接到變頻器輸入側(cè)的端子上。 WXD253電位器 啟動(dòng)按鈕和停止按鈕的選擇啟動(dòng)按鈕和停止按鈕適用于控制回路中來接通和分段線路的開關(guān)按鈕，廣泛的應(yīng)用于各式各樣的回路中。，為啟動(dòng)按鈕和停止按鈕 NP2停止按鈕 NP4啟動(dòng)按鈕，為NP4系列啟動(dòng)按鈕和NP2系列停止按鈕，此系列按鈕主要用于50Hz、60Hz電壓380V的控制電路中，主要作為磁力啟動(dòng)器、接觸器、繼電器及其他電氣控制電路中。 指示燈的選擇 在控制電路中我們經(jīng)常加一些指示燈來顯示線路的接通與斷開，省去了我們用電棒或者別的檢驗(yàn)產(chǎn)品檢查的麻煩。在我們的設(shè)計(jì)中，我們選擇ND1系列的指示燈，： ND1系列指示燈 電流互感器的選擇電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成的，原理是電磁感應(yīng)。電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等用途。由于我們的系統(tǒng)中通過的最大電流為大概44A左右，如下圖所示： 電線及電纜的選擇電線電纜是用以傳輸電能、信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。廣義的電線電纜亦簡稱為電纜，狹義的電纜是指絕緣電纜。它可定義為：一根或多根絕緣線芯，以及它們各自可能具有的包覆層，總保護(hù)層及外護(hù)層以及他們?nèi)我獠糠纸M成的集合體。電線電纜是以長度為基本的計(jì)量單位。都是從導(dǎo)體加工開始，在導(dǎo)體的外圍地加上絕緣、屏蔽、成纜、保護(hù)層等制成的產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，疊加的層次就越多。由于本設(shè)計(jì)中最大電機(jī)的功率分別為15KW、流過的電流大致為30A、40A、44A，我們根據(jù)最經(jīng)濟(jì)、最適合使用角度出發(fā)。如下圖42425和426所示： BLV16mm導(dǎo)線 BV10導(dǎo)線第五章 結(jié)束語本設(shè)計(jì)針對農(nóng)村供水廠的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套電氣及儀表的的變頻恒壓供水控制系統(tǒng)。它是以變頻器為核心，借助于電氣設(shè)備和現(xiàn)代儀表強(qiáng)大而靈活的控制功能和變頻器內(nèi)置的PID良好的變頻調(diào)速性能，實(shí)現(xiàn)了變頻恒壓供水的控制。該系統(tǒng)利用液位傳感器的檢測、通斷功能控制三臺(tái)潛水泵的起停，實(shí)現(xiàn)了給水池補(bǔ)水。同時(shí)利用一臺(tái)變頻器實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)水泵電機(jī)的變頻軟起動(dòng)和調(diào)速，采用壓力變送器反饋給變頻器進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，按實(shí)際需要設(shè)定壓力給定值，在根據(jù)壓差調(diào)整加壓水泵的工作情況，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。使給水泵始終在高效率下運(yùn)行，在啟動(dòng)時(shí)壓力波動(dòng)小，可控制在給定值的5%范圍內(nèi)，同時(shí)把水泵電機(jī)控制納入了控制系統(tǒng)中。恒壓供水在日常供水中非常重要，基于電氣設(shè)備和變頻器技術(shù)設(shè)計(jì)的恒壓供水控制系統(tǒng)可靠性高、穩(wěn)定性好、效率高、經(jīng)濟(jì)性好、節(jié)能效果顯著、動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度快。能夠?qū)崿F(xiàn)給用戶供水的恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁的操作，節(jié)省了人力，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了供水質(zhì)量，節(jié)約了管理費(fèi)用。對整個(gè)補(bǔ)水、供水系統(tǒng)的過程來說，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好，可根據(jù)不同季節(jié)、不同用水高峰的用水情況，選擇不同的壓力設(shè)定值，既節(jié)約了用水，又能節(jié)約電能，達(dá)到更優(yōu)的節(jié)能方式，實(shí)現(xiàn)了供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。目前，在國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的研究中，在不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、通訊技術(shù)同時(shí)兼顧的系統(tǒng)兼容性的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制等方面的研究還是不夠的。因此，還有待于進(jìn)一步的提高和改善變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的性能，使其能更好的應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。參考文獻(xiàn)[1].、下冊[M]，北京:兵器工業(yè)出版社，1994年[2].[M]，天津:機(jī)械工業(yè)出版社，2006年[3]. 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[23]. 富士變頻器操作手冊附 錄附錄1：電器的選型表序號型號名稱備注數(shù)量1NDK160變壓器380V 103*105*9912QZBJ自耦變壓器380V 22KW 30014023013HWPS804H2LPTW液位傳感器 160*80*9014HWPS1030HLPTX壓力變送器 48*48*11015施耐德 WG250/3隔離開關(guān) 1600A 380V 48*48*6026正泰 DZ472P兩相空氣開關(guān) 63A 380V 5*6*827正泰 三相空氣開關(guān) 63A 380V 4*6*848NR 225熱繼電器 62A 380V 5*6*859西門子CJX145C/44接觸器 45A 380V 6*8*101010JS14P時(shí)間繼電器 380V 8*10*15211JQX38F中間繼電器 40A 65*48*425126L2V電壓表 450V 73*80*80113NP4啟動(dòng)按鈕 380V 614NP2停止按鈕 380V 615WXD253電位器 2K 40(高) 116ND1指示燈 380V 1417電流互感器 50A 660V 74*44*97418LW2620 D0414/2萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 1600A 380V 8*8*10219細(xì)電線20BV6粗電線10平方毫米 21 BLV10粗電線16平方毫米