魏颖 沈阳工学院

恒压供水控制系统设计

魏颖 沈阳工学院

本设计利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以电接点压力表、浮球继电器等元器件，根据管网的压力，通过时间继电器控制电动机启动和停止带动水泵工作，使水管中的压力始终保持在合适的范围。从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。另外对电动机进行了相应的保护措施，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。

恒压供水 电接点压力表 浮球继电器

1 恒压供水系统总体布局

此系统采用建筑电气控制技术，水池水箱、水泵电机联合供水位式控制系统，根据供水管网的压力变化自动启动和停止电动机为水加压，在用水量发生变化时保持水压恒定，保证供水的可靠性。

2 系统总体方案

系统分为自动启动和手动启动两种控制方式，在自动状态下根据供水管网的压力变化可以自行启动电机；在手动状态下能够手动启动电机。具体思路如图2.1所示。

3 恒压供水控制系统原理图设计

建筑电气控制系统是由若干电器元件按建筑设备动作及工艺要求连接而成，为了表述建筑设备电器控制系统的构造，原理等设计意图，根据选择的电器元件，同时也为了便于建筑设备的安装、调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件的连接，用一定的图形，既电气原理图、电气布置图几电气安装接线图，外观图表达出来。

根据控制要求，用接触器KM1、KM2分别控制电动机M1、M2，三相电源由电源引入开关QF引入并有失压、欠压、短路和过载保护作用，电动机M1的过载保护由FR1实现，电动机M2的过载保护由FR2实现，如图3.1主电路图。

图3.1 系统总体方案

根据控制要求用扭子开关来实现电动机的手动启动和自动启动，按钮SB1为停止按钮，SB2为手动启动按钮，信号灯HL1、HL2、HL3分别作为控制面板上电动机M1的运行指示、M2的运行指示、报警指示，如图3.2控制电路图。

图3.2 控制电路图

当钮子开关S为合上位置时为自动启动，否则为手动启动。

手动启动时：合上QF，按下SB2启动按钮，线圈KA1得电，同时KA1常开触头都闭合，线圈KM1得电，同时KM1主触头闭合并且KM1常开触头闭合自锁，KM1的常闭触头断开，指示灯HL1亮，此时，电动机开始工作为水泵加压。

自动启动时：合上QF，当水位为低水位H1时，到达表的压力设定的最低压力值，线圈KA1得电，同时KA1常开触头都闭合，线圈KM1得电，同时KM1主触头闭合并且KM1常开触头闭合自锁，KM1的常闭触头断开，指示灯HL1亮，此时，电动机开始工作为水泵加压。

当水位为低水位H1时，表的压力为设定的最低压力值，指针指向SP1，下电接点SP1闭合；当水位为高水位H2时，表的压力为设定的最高压力值，指针指向SP2，下电接点SP2闭合。

高水位保护：若水压超过高水位时，即表的压力设定的最高压力值，SL浮球断电器闭合，同时线圈KA3得电，KA3常开触头闭合自锁，KA3常闭触头断开，切除正在工作的电动机，指示灯HL1灭，此时没有任何电动机工作。按下SB1停止按钮解除保高水位保护线圈KA3失电，KA3常开触头断开，KA3常闭触头闭合，此时恢复到最初状态。

4 恒压供水控制系统外形图设计

4.1 恒压供水控制系统底板布置图

首先在布置图中留有布线、接线、维修和调整操作的空间间距，为了电器布置整齐、美观、对称。应该尽量使外形与结构尺寸相同的电器元件安装在一起，便于加工、安装和配线。然后是按照线路的走向来放置电器元件的位置。为了操作方便应该把一些相关的器件放在一起并且尽量美观，最后就是在布置图中的标注尺寸不能顶死，元器件距离上下左右边缘各为50～80mm元器件与元器件上下距离为50～80mm，左右距离20～30mm。在控制面板上的指示灯和按钮，要做到指示灯在上面，按钮在下面。按钮和灯的控制要一一对应。

4.2 恒压供水控制系统外观图

建筑电器面板布置图主要是用来表明电气设备上所有电气元件在面板上的实际位置的布置情况，为生产机械电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。通常电器布置图与电器安装接线图组合在一起，既可以起到电器安装接线图的作用，又能清晰表示出电器的布置情况。

根据题目要求和实际需求来考虑原理图，通过元器件的开闭来完成控制且与灯的配合来显示工作状态。首先，根据原理图和元器件的具体尺寸来画底板布置图，同时根据底板布置图画面板布置图，画面板布置图时要结合实际情况来布置。画布置图时要根据画图要求来设定元器件之间的距离，而且要标清各个元器件的的距离和尺寸；其次，在布线图的基础上画接线图，接线图无严格尺寸要求，但要注意标线号，最后是外观图，要有外形尺寸。

本设计是以恒压供水系统供水状况为设计课题，包括：恒压供水系统原理、恒压供水系统的电气实现、系统的设计等，其主体是由建筑电气控制技术（继电器——接触器控制系统）、时间继电器实现电动机的自动起动和自动停止技术组成的，是现阶段水处理行业较为简单，经济、理想的供水方法。

[1]江文，许慧中.供配技术[M]．北京：机械工业出版社，2015.1.

[2]余成波，胡新宇，赵勇.传感器与自动检测技术[M].北京：高等教育出版社，2006.

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