第一章 水泵控制原理
1.1 供水系统的要求及控制线路的组成
1.1.1供水系统对水泵的要求
1.在高位水箱中设置水位信号器，由水位信号器控制水泵的自动运行。当高位水箱水位达到低水位时，生活水泵启动向高位水箱注水；当水箱中水位升至高水位时，自动关闭水泵。
2.为了保障供水的可靠性，生活水泵分为工作泵和备用泵；当工作泵发生故障时，备用泵应能自动投入（简称备泵自投）。
3.应有水泵电动机运行指示及自动、手动控制的切换装置、备用泵自动投入控制指示。
1.1.2控制线路的组成
该供水系统设置地下水池和高位水箱，地下水池设于大厦底层，高位水箱设于大
厦顶层。 水泵供水控制系统原理图如下图所示，图1-1为水泵电动机主电路、电源为交流380/220V；图1-2为控制电路，由水位信号控制回路、1#～2#电动机控制回路组成，控制电压分别为交流220v,直流380v.
吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计
1-1 生活水泵的电气控制主电路
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1-2生活水泵的电气控制的控制电路
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1.2小功率生活水泵的电气控制线路的工作原理分析 SA是万能转换开关（LW5系列），万能转换开关的操作手柄一般是多档位的，触点数量也较多。其触点的闭合或断开在电路中是采用展开图来表示，即操作手柄的位置用虚线表示，虚线上的黑圆点表示操作手柄转到此位置时，该对触点闭合；如无黑圆点，表示该对触点断开。转换开关触点闭合表如下表所示，用“×”表示触头闭合，无此标记表示触头断开。 转换开关触点闭合表 触点编号 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 1号泵用 2号泵备 Z145° 手动S 0° × × 2号泵用 1号泵备 Z245° × × × × × × 1.2.1自动控制
将转换开关SA转至“Z1”位，其触点5-6、9-10、15-16接通，其它触头断开，控制过程如下。 1.正常工作时的控制
若高位水箱为低水位，干簧式水位信号器接点SL1闭合，回路1–3–5–2接通，水位继电器KA1线圈得电并自锁，其动合触头闭合，1–7点接通，109-107点接通，209–207点接通，则回路101–109–107–104–102接通，使接触器KM1线圈得电，KM1主触头闭合，使1号泵电动机M1启动运转。当高位水箱中的水位到达高水位时，水位信号器SL2动断触点断开，KA1线圈失电，其动合触头恢复断开，109-107点断开，KM1线圈失电，KM1主触头断开，使1号泵电动机M1脱离电源停止工作。 2.备用泵自动投入控制
在故障状态下，即使高位水箱的低水位信号发出，水位继电器KA1线圈得电，其动合触头闭合，但如果KM1机械卡住触头不动作，或电动机M1运行中保护电器动作导致电动机停车，KM1的动断触头复位闭合，9–11点接通，所以回路1–7–9–11–13–2接通，警铃HA发出事故音响信号，同时时间继电器KT线圈得电，经预先整定的时间延时后，备用继电器KA2线圈通电，其动合触头211–207接通，故回路201–211–207–204–202接通，使KM2线圈通电，其主触头闭合，备用2号泵M2自动投入。 由于线路对称性，当万能转换开关SA手柄转至“Z2”位时，M2为工作泵，M1为备用泵，其工作原理与SA位于“Z1”档类似。
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1.2.2手动控制
将转换开关SA转至“S”档，其触点1-2、3-4接通，其它触头断开，接通M1和M2泵手动控制电路，这时，水泵启停不受水位信号控制。当按下启动按钮SB1或SB3，使KM1或KM2得电吸合并自锁，可任意启动1号泵M1或2号泵M2。此档主要用于调试。
1.2.3信号显示
合上开关S，绿色信号灯HL1亮，表示电源已接通，水位控制信号回路投入工作。电动机M1启动时，开泵红色信号灯HL3亮；M2启动时，开泵红色信号灯HL4亮；当备用泵投入时，黄色事故信号灯HL2亮。信号灯采用不同的颜色，可以直观地区别电气控制系统的不同状态。
1.3总结设计控制线路的要点 1.明确控制线路的分工，增强线路的可读性。
由于水位信号器为小容量继电器，其触点不适合直接控制接触器，故需要通过中间继电器进行转换，达到扩展触点容量的目的。为了便于线路的维护、管理等，应将辅助线路分为信号控制回路和电动机控制回路等几部分，这样既使控制线路的分工更加明确，又增强了复杂线路的可读性。
2.区别水泵电动机正常停车和故障状态下的保护停车。
当工作泵不能正常运行时，要求备用水泵电动机能自动投入。工作泵与备用泵两者运行情况转换的关键是寻找一个合适的转换信号，即能反映工作泵不能正常运行的信号。接触器的动断触点（即9–11点或15–11点）的闭合与否反映了电动机的工作情况。为了与正常停车相区别，要求备用泵自投信号仅在工作泵信号发出后方起作用。即只有高位水箱的低水位信号器发出起泵信号后，水位继电器KA1的线圈得电，其动合触点（1-7点）闭合后，警铃HA才能发出事故音响信号。另外，为了判别工作泵是否因故障不能起动，备用泵起泵信号应延时发出，即由时间继电器KT的延时闭合的常开触头（7-17）点控制。
3.利用万能转换开关的不同档位进行手动和自动控制之间的转换。
为了实现手动和自动控制的切换，利用万能转换开关的不同档位进行手动和自动控制之间的转换。自动控制时，由水位信号器发出信号起动工作泵或备用泵；手动控制时，直接由控制柜上的按钮开关送出控制信号。
4.水泵电动机的起动方案由电网功率及电动机功率决定。
第二章 识读复杂电气图的步骤和方法
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