水塔水位自動控制系統(tǒng)設(shè)計要點

1、開題報告設(shè)計題目：水塔水位自動控制系統(tǒng)的設(shè)計主要研究內(nèi)容：水塔水位自動控制系統(tǒng)采用傳感器或電極檢測水位，水位低于下限水位A時，啟動水泵抽水；水位高于上限水位B時，水泵停止抽水，實現(xiàn)水塔水位的自動控制，并能自動完成上水與停水的全部工作循環(huán)，保證水塔的水位高度始終處于較理想的范圍。主要技術(shù)指標(biāo)或研究目標(biāo)：本設(shè)計的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)：電源電壓220伏，電源頻率50赫茲。要求：系統(tǒng)工作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、靈敏度高。本系統(tǒng)采用分立元件實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計。能利用所學(xué)知識進行分析與設(shè)計，進一步加深和鞏固課本所學(xué)知識，學(xué)會分析電路、設(shè)計電路的方法與步驟，培養(yǎng)綜合運用知識的能力?；疽螅?1)控制系統(tǒng)整體方

2、案的可行性分析。(2)工作原理與電路設(shè)計。(3)元器件的選擇(4)繪制設(shè)備示意圖和系統(tǒng)原理圖(5)編制設(shè)計說明書在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要對水位進行測量和控制。水位控制在日常生活中應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，比如水塔、地下水、水電站等情況下的水位控制。而水位檢測可以有很多種實現(xiàn)方法，如機械控制、邏輯電路控制、機電控制等。本文采用分立元件實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計，在水箱上安裝一個自動檢測水位裝置，利用水的導(dǎo)電性，連續(xù)的全天候的測量水位的變化，把測量的水位變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，由邏輯電路進行處理，完成相應(yīng)的動作，使水位保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。關(guān)鍵詞水位控制分立式元件控制1 引言,12 系統(tǒng)方案,22.1 概述，,，2

3、2.2 系統(tǒng)組成,32.2.1 系統(tǒng)工作原理框圖,32.2.2 功能原理,33 單元電路設(shè)計，,，43.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計,43.1.1 三端集成穩(wěn)壓器的介紹,43.1.2 電源電路工作過程,63.2 液位傳感器電路設(shè)計，,，63.3 報警顯示電路設(shè)計,74 系統(tǒng)電路設(shè)計,84.1 系統(tǒng)主干電路,84.2 系統(tǒng)手動電路",“,“,“，94.3 系統(tǒng)自動電路,95 系統(tǒng)運行總體過程,126元件落單13,1111111111111111111111111111附錄18II111111111111111111111111111111111,總結(jié)1111111111111111111111

4、1111111119參考文獻201111、II，V111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111111.1 .引言隨著我國經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國各個領(lǐng)域的現(xiàn)代化建設(shè)都取得可喜的成果：尤其在中國的廣大城市中，可以說現(xiàn)代化的進程已經(jīng)趕上了發(fā)達國家，這一點是我們?nèi)A夏兒女幾代人的夢想。然而，我國農(nóng)村的現(xiàn)代化進程現(xiàn)在還存在著許多的不足，很多科學(xué)成果不能得到廣泛的推廣，比如人們?nèi)找骊P(guān)注的水資源，在中國廣大農(nóng)村供水系統(tǒng)中有很大的浪費，這主要是由于農(nóng)村供水體系中簡單的水塔結(jié)構(gòu)所造成的，這種水塔存在著種種弊端，比如：無法實現(xiàn)自動供

5、水，沒有報警系統(tǒng)，經(jīng)常造成水資源浪費，供水不及時等等。不論社會經(jīng)濟如何飛速，水在人們正常生活和生產(chǎn)中起著重要的作用。一旦斷了水，輕則給人民生活帶來極大的不便，重則可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失，從而對供水系統(tǒng)提出了更高的要求，滿足及時、準(zhǔn)確、安全充足的供水。如果仍然使用人工方式，勞動強度大，工作效率低，安全性難以保障，由此必須進行自動化控制系統(tǒng)的改造。從而實現(xiàn)提供足夠的水量、平穩(wěn)的水壓、較低的設(shè)計成本、高實用價值的控制器。就目前而言，多數(shù)工業(yè)、生活供水系統(tǒng)都采用水塔、層頂水箱等作為基本儲水設(shè)備，由一級或二級水泵從地下、市政水管補水，改進供水裝置就能實現(xiàn)供水自動化。水塔很高，水位高低不便于觀察，水

6、少供水中斷，水多則會溢出來，可用以下方法來解決這個問題，改進供水裝置就能實現(xiàn)供水自動化。水塔水位自動控制裝置還應(yīng)用于工廠的鍋爐系統(tǒng)，主要起鍋爐水位自動調(diào)節(jié)作用，并防止鍋爐缺水爆炸和滿水位事故的發(fā)生。該設(shè)計采用分立式元件的控制電路實現(xiàn)超高、低警戒水位處理，實現(xiàn)自動控制，而達到節(jié)能的目的，提高了供水系統(tǒng)的質(zhì)量。2 .系統(tǒng)方案2.1 概述目前在用的水位控制方式主要有以下種：1）電極式水位控制系統(tǒng)：使用多個電極線與水面接觸，探測水位。優(yōu)點：價格便宜。缺點：屬于開關(guān)量控制，無法給出實際水位，探測電極容易腐蝕，安裝不便,如有污物粘附在電極上，會使水位失控。2）浮球水位控制器分為管式浮球與纜浮球。管式浮球適

7、合清水及粘度不大的液體。纜浮球適合污水。優(yōu)點：價格適中，可以做出高、低、超高、超低四點控制。缺點：屬于開關(guān)量控制，無法給出實際水位；浮球上易粘附污物，使浮球不能可靠動作，管式浮球容易卡滯，纜浮球容易纏繞，所有浮球都有觸點接觸不良現(xiàn)象，結(jié)果都是系統(tǒng)失控；調(diào)整控制點很不方便。3）液位變送器+智能控制器方式優(yōu)點：屬于模擬量控制，可以實時顯示水位數(shù)值，對于水位失控或設(shè)備故障可以提前預(yù)警。集成了雙泵智能控制，控制系統(tǒng)接線簡單?？稍O(shè)高、低、超高、超低四點控制，控制點在控制器上設(shè)定，極其方便。智能控制器可與電腦聯(lián)網(wǎng)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視水位及設(shè)備運行情況。缺點：價格高。4）超聲波液位控制器優(yōu)點：屬于模擬量控制，可以

8、實時顯示水位數(shù)值，對于水位失控或設(shè)備故障可以提前預(yù)警。集成了雙泵智能控制，控制系統(tǒng)接線簡單。可設(shè)高、低、超高、超低四點控制，控制點在控制器上設(shè)定，極其方便。智能控制器可與電腦聯(lián)網(wǎng)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視水位及設(shè)備運行情況。探頭不與待測物質(zhì)接觸，適合污水及有毒有害液體的液位控制。缺點：價格高。不適合水面有大量氣泡的場合通過以上對不同液位傳感器性能的分析和設(shè)計任務(wù)書的設(shè)計要求，本設(shè)計選擇電極式液位傳感器組成液位自動控制系統(tǒng)。具特點為，液位自動控制，不溢出,不缺水，無需人值班看守；其工作原理是，通過無縫鋼管筒體內(nèi)所安裝預(yù)先設(shè)定的不同長度的不銹鋼電極棒，在水位變化過程中與水接觸或脫離，從而傳遞信號給后續(xù)電路，通

9、過后續(xù)電路實現(xiàn)液位顯示、自控、滿水、故障報警等，達到確保安全運行，減輕勞動強度的目的。系統(tǒng)電路簡單，低成本，符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2.2系統(tǒng)組成2.2.1 系統(tǒng)工作原理框圖系統(tǒng)工作原理框圖如圖1所示:圖1系統(tǒng)組成框圖由系統(tǒng)框圖可以看出水塔水位控制系統(tǒng)中備有水位檢測系統(tǒng)，水位低于下限水位時，啟動水泵抽水，如果沒有啟動則開始報警；水位高于上限水位時，水泵停止抽水，如果水泵繼續(xù)工作則報警，實現(xiàn)水塔水位的自動控制，并能自動完成上水與停水的全部工作循環(huán)，保證水塔的水位高度始終處于較理想的范圍。2.2.2 功能原理電極式傳感器安裝在容器的上方，電極插入液體（分高液位、低液位），使高液位電極對準(zhǔn)液體的上限，低液

10、位電極對準(zhǔn)液體下限。測量時，電極上通有信號電壓，當(dāng)水位上升接觸到高液位電極時，該電極就把信號電壓傳輸給后續(xù)電路，從而控制繼電器開關(guān)停止蓄水。當(dāng)水位下降到離開下液位電極時，該電極就沒有信號傳送給后續(xù)電路，繼電器開始接通蓄水。因此通過水與電極接觸與不接觸,便可以正確測量出水位高低位置，控制水位的高低，保證用戶能不斷用水。水箱示意圖如圖2:B上限水位水箱圖2水箱示意圖1)2)3)采用分立元件實現(xiàn)控制系統(tǒng)；液位傳感器采用電極式液位傳感器；系統(tǒng)電源220V/50Hz市電；單元電路設(shè)計3.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計3.1.1 三端集成穩(wěn)壓器的介紹：(1)三端集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部集成了一個串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，引入了電壓負(fù)

11、反饋穩(wěn)定輸出電壓，同時采用多種措施提高性能，如提高溫度穩(wěn)定性、穩(wěn)壓系數(shù)、過流及過壓保護等。三端集成穩(wěn)壓器根據(jù)輸出電壓是否可調(diào)分為固定式和可調(diào)式；根據(jù)輸出電壓的極性分為正電壓輸出和負(fù)電壓輸出。如圖3所示三端集成穩(wěn)壓器的輸出端與輸入端之間申接調(diào)整管，為了使調(diào)整管工作在線性狀態(tài)，不論是固定式還是可調(diào)式一定要保證輸入端與輸出端之間最少有(23V)的壓差，小于此值時調(diào)整管會進入飽和區(qū)，失去調(diào)節(jié)作用。最大壓差一般不能超過40V,否則可能會使調(diào)整管擊穿。不同型號的三端集成穩(wěn)器的最大壓差的是有區(qū)別的。圖3輸入輸出內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2)固定式與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的對比a.從引腳名稱作比較：三端固定式穩(wěn)壓器的三個引出端分別

12、為輸入端、輸出端、公共端(或接地端)；三端可調(diào)式穩(wěn)壓器的三個引出腳分別為輸入端、輸出端、調(diào)整端。b.從外形和方框圖作比較：三端固定式穩(wěn)壓器和可調(diào)式穩(wěn)壓器的外形與框圖如圖4所示。人端j輸入市圖4引腳與框圖C.從穩(wěn)壓器的系列與輸出電壓的品種作比較：三端固定式穩(wěn)壓器輸出正電壓為78xx系列，輸出負(fù)電壓為79xx系列，型號中“xx”表示輸出電壓值;三端固定式穩(wěn)壓器的輸出電壓共有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七個品種。d.從輸出電流作比較：常用三端固定式穩(wěn)壓器和可調(diào)式穩(wěn)壓器的輸出電流均有5A、3A、1.5A、0.5A、0.1A五個檔次，在型號中用字母表示輸出電流的大小。H表示5A,T表

13、示3A，無字母時表示1.5A,M表示0.5A,L表示0.1A?？烧{(diào)式穩(wěn)壓器在使用時負(fù)載電流不能小于5mA0加裝合適的散熱片后，可適當(dāng)超限應(yīng)用。e.從取得基準(zhǔn)電壓的位置作比較：三端固定式穩(wěn)壓器的輸出端與公共端之間的電壓即為型號中表示的標(biāo)稱電壓，常規(guī)應(yīng)用時即輸出電壓，三端可調(diào)式穩(wěn)壓器的輸出端與調(diào)整端之間的電壓為（1.21.3V）,稱為基準(zhǔn)電壓。它是輸出電壓的最小值，常取1.25V進行相關(guān)計算。3.1.2 電源電路工作過程電源電路由變壓器將220V/50Hz電變?yōu)?8V,經(jīng)過二極管整流與C1的濾波作用，再經(jīng)過w7812穩(wěn)壓、C0的濾波可獲得紋波很低的直流（DC）12V電壓。直流穩(wěn)壓電路如圖5所示：圖

14、5直流穩(wěn)壓電路示意圖3.2 液位傳感器電路設(shè)計電極式液位傳感器的基本原理是利用液體水有一定導(dǎo)電性的物理性質(zhì)，設(shè)置長度不等的三根導(dǎo)體作為具有相應(yīng)功能的電極，利用液位變化的狀態(tài)所形成的信號來完成液位變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號變化的電極式液位傳感器的功能。液位傳感器示意圖如圖6所示:圖6液位傳感器示意圖電極式液位傳感器具有簡單、傳遞可靠等特點，本設(shè)計是由一個絕緣體支架安裝在水塔底部，在不同位置放置相應(yīng)的傳感極，最底端為供電電極，為上面的電極提供電信號，當(dāng)水位到達相應(yīng)的位置時所形成的電信號，就傳遞給后續(xù)電路，從而控制電動機的轉(zhuǎn)停。主要技術(shù)參數(shù)：1 .使用介質(zhì)：非腐蝕性液體，比重012 .工作壓力：2.5Mp

15、a3 .工作溫度：0250c4 .相對濕度：85%3.3報警顯示電路設(shè)計（1）報警部分：報警電路是一個系統(tǒng)中必不可少的部分，它起到安全警告、預(yù)防禍患的重大作用。本設(shè)計的報警電路結(jié)構(gòu)比較簡單，由蜂鳴器與熱繼電器、交流接觸器的觸點組成，此報警電路只有在水位處于下限水位以下而電機仍然沒有工作和上限水位以上但是電機沒有停止工作的情況下報警。具體分析如下：當(dāng)水位下降至下限水位以下時，接頭G得電（接頭E為低電位）如果此時交流接觸器KM般有動作即控制線路出問題或者是電動機出現(xiàn)故障（監(jiān)測點出自于熱繼電器FR），那么報警電路就會被接通，從而開始報警；當(dāng)水位上升至上限水位以上時，接頭F得電如果此時交流接觸器KM1

16、沒有復(fù)位，那么報警電路也就會被接通，從而開始報警。報警電路電路圖如圖7所示:圖7液位傳感器示意圖(2)顯示部分：此設(shè)計的顯示部分由發(fā)光二極管組成，圖示見自動電路原理圖，具體分析如下：當(dāng)水位在下限水位以上時，則三極管V1導(dǎo)通，從而使發(fā)光二極管D1導(dǎo)通，點亮，表示水位處于低水位以上；當(dāng)水位超過上限水位時，則三極管V2導(dǎo)通，從而使發(fā)光二極管D3導(dǎo)通，點亮，表示水位處于高水位以上。指示燈D1亮，D3不亮表明水位處于正常狀態(tài)；D1不亮表明處于缺水狀態(tài)；D3亮表明處于過滿狀態(tài)。4系統(tǒng)電路設(shè)計4.1 系統(tǒng)主干電路系統(tǒng)主干電路主要由電動機M、熱繼電器FR、熔斷器FU、交流接觸器常開觸點KM1,KM2和開關(guān)QS

17、組成。熔斷器FU短路保護，熱繼電器FR過載保護，交流接觸器KM1,KM2控制電路。系統(tǒng)主干電路如圖8所示:4.2 系統(tǒng)手動電路手動操作是將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)換到2號位置，按下按鈕SB2,交流接觸器KM2得電，常開觸點動作電動機開始工作，并且自鎖；停止時按下按鈕SB1,交流接觸器KM2失電，常開觸點斷開，電機停止工作。手動電路如圖9所示:FR圖9手動電路原理圖4.3 系統(tǒng)自動電路在水箱中有兩只檢測探頭"A"和"B",其中"A"是下限水位探頭，"B"是上限水位探頭，12V直流電源接到探頭"C”,它是水箱中儲存水的

18、最低水位。下限水位探頭"A"連接到晶體管V1(BC547)的基極，具集電極連到12V電源,發(fā)射極連到繼電器K1,繼電器Kl接入與非門N1的第腳。同樣，上限水位探頭"B"接到晶體管V2的基極(BC547),其集電極連到12V電源，發(fā)射極經(jīng)電阻R3接地，并接入與非門N2第、腳，與非門N3的輸出第腳和與非門N1的第腳相連，N3第腳輸入端接到N1第腳輸出端，并經(jīng)電阻R4與晶體管V3的基極相連，與晶體管V3發(fā)射極相連的繼電器K2用來驅(qū)動電動機M。當(dāng)水箱向水位在探頭A以下，晶體管V1與V2均不導(dǎo)通，N1輸出高電平，晶體管V3導(dǎo)通，使繼電器K2有電流通過而動作，因而電

19、動機工作，開始將水抽入水箱。當(dāng)水箱的水位在探頭A以上、探頭B以下時，水箱中的水給晶體管V1提供了基極電壓，使V1導(dǎo)通，繼電器Kl得電吸合N1第腳為高電平，由于晶體管V2并無基極電壓，而處于截止?fàn)顟B(tài)，N2第、腳輸入為低電平，第腳輸出則為高電平，而N3第腳輸入端仍為高電平，因而N3第腳輸出則為低電平，最終N1第腳輸出為高電平，電動機繼續(xù)將水抽入水箱。當(dāng)水箱的水位超過上限水位B時，晶體管V1仍得到基極電壓，繼電器Kl吸合。N1第腳仍為高電平，同時，水箱中的水也給晶體管V2提供基極電壓使其導(dǎo)通，N2第、腳輸入端為高電平，第腳輸出端為低電平，N3第腳輸出端為高電平，N1第腳最終輸出低電平，使V3截止,，

20、電動機停止抽水。系統(tǒng)自動電路原理圖如圖10所示:圖10自動電路原理圖若水位下降低于探頭B但高于探頭A,水箱中的水依然供給晶體管V1的基極電壓，繼電器Kl繼續(xù)吸合，使N1第腳仍為高電平，但晶體管V2不導(dǎo)通，N2第、腳輸入端為低電平，其第腳輸出端為高電平，N3第腳為低電平，則N3第腳輸出為高電平，最終N1第腳輸出端繼續(xù)保持低電平，電動機仍停止工作。若水位降到探頭A以下，晶體管V1與V2均不導(dǎo)通，與非門N1輸出高電平，驅(qū)動繼電器K2,電動機又開始將水抽入水箱。5系統(tǒng)運行總體過程本設(shè)計分為手動與自動兩個部分。手動：將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)換到2號位置，按下按鈕SB2,交流接觸器KM2得電，常開觸點動作電動機開

21、始工作，并且自鎖；根據(jù)需要情況停止供水按下按鈕SB1,交流接觸器KM2失電，常開觸點斷開，電動機停止工作。自動：將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)換到1號位置，一開始水位比較低處于下限水位A以下，根據(jù)控制電路可知，晶體管V1與V2均不導(dǎo)通，在與非門的作用下晶體管V3導(dǎo)通，使繼電器K2有電流通過而動作，后繼電器K3得電動作，使交流接觸器KM1得電，常開觸點閉合，電動機工作。如果此時電動機故障使熱繼電器動作（或交流接觸器沒有動作），那么報警系統(tǒng)工作，開始報警，提示工作人員水塔出現(xiàn)故障；當(dāng)水位上升到下限水位A以上時，晶體管V1導(dǎo)通，但由于與非門的作用，晶體管V3仍然處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以電機還是工作，繼續(xù)給水塔供水。此時

22、顯示系統(tǒng)工作指示燈D1點亮，表明水位處于下限水位以上；當(dāng)水位上升到上限水位以上時，晶體管V1、V2均導(dǎo)通，在與非門的作用下，晶體管V3截止，繼電器K2、K3復(fù)位，交流接觸器KM1失電，常開觸點斷開，電動機停止工作。如果電動機沒有停止工作，那么報警系統(tǒng)開始報警，提示工作人員水塔故障。此時顯示系統(tǒng)也工作點亮指示燈D3,表明水位處于上限水位以上。6元件清單(1)接觸器的選擇選擇接觸器主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)：電源種類(直流或交流)；主觸點額定電流；輔助觸點的種類、數(shù)量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。此設(shè)計用到的是交流接觸器：主觸點的額定電流In可根據(jù)下面經(jīng)驗公式進行選擇

23、In>Pnx103/(KUn)In接觸器主觸點的額定電流，A;K比例系數(shù)，一般取11.4;Pn被控電動機的額定功率，KW;Un被控電動機白額定線電壓，V;交流接觸器主觸點的額定電壓一般按高于線路額定電壓來確定。根據(jù)控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓。為保證安全，一般接觸器吸引線圈選擇比較低的電壓。但如果在控制線路比較簡單的情況下，為了省去變壓器，可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類別設(shè)計的，所以要根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來選用相應(yīng)的產(chǎn)品系列。接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類滿足線路需要。綜上，在此假設(shè)電機為7.5KW,得出選擇型號CJ0-20B,線圈電壓380V(2)繼電

24、器的選擇一般繼電器的選擇：一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱電磁繼電器。選用時，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器等中問繼電器。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應(yīng)當(dāng)注意。熱繼電器的選擇：熱繼電器的選擇應(yīng)按電動機的工作環(huán)境、啟動情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來考慮。一方面要充分發(fā)揮電動機的過載能力；另一方面對電動機在短時過載與啟動瞬間不受影響。i.熱繼電器結(jié)構(gòu)形式的選擇。星形連接的電動機可以選擇兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，三角形連接的電動機應(yīng)當(dāng)選擇帶斷相保護裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。ii熱元件額定電流

25、的選擇。一般可按下式選?。篒r=(0.951.05)In式中：Ir熱元件的額定電流，A;In電動機的額定電流，A;對于工作環(huán)境惡劣、啟動頻繁的電動機，則按下式選取：Ir=(1.151.5)In熱元件選好后，還需要根據(jù)電動機的額定電流來調(diào)整它的整定值。綜上，得出選擇繼電器K1、K2的型號可以選擇JS1-12V-F,K3由于線圈位于直流電路中觸點位于交流電路中，因此可以選擇T73,熱繼電器FR的型號可以選擇JR16-20/3D、15.4A(3)熔斷器的選擇熔斷器選擇內(nèi)容主要是熔斷器種類、額定電壓、額定電流等級和熔體的額定電流的確定。熔斷器類型與額定電壓選擇：根據(jù)負(fù)載保護特性和短路電流大小、各類熔斷

26、器的適用范圍來選用熔斷器的類型。根據(jù)被保護電路的電壓來決定熔斷器的額定電壓。熔體與熔斷器額定電流的選擇：熔斷器熔體的額定電流大小與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。對于負(fù)載平穩(wěn)、無沖擊電流，如一般照明電路、電熱電路可按照負(fù)載電流大小來確定熔體額定電流。對于有沖擊電流的電動機負(fù)載為達到短路保護目的，又保證電動機正常啟動，對三相鼠籠式異步電動機具熔斷器熔體的額定電流如下。單臺電動機Ir=(1.5-2.5)In式中：Ir熔體額定電流，A;In電動機額定電流。A;多臺電動機共用一個熔斷器保護Ir>(1.5-2.5)Inmax+EIn式中：Ir熔體額定電流，A;INMAX容量最大的電動機的額定電流，A；EI

27、n其他電動機額定電流之和，A輕載啟動或啟動時間較短時，第二式中系數(shù)取1.5;重載啟動或啟動時間較長時，第二式中系數(shù)取2.5。熔斷器的額定電流大于或等于熔體額定電流。熔斷器上下級的配合：為滿足選擇性保護的要求，應(yīng)注意熔斷器上下級之間的配合，一般要求上一級熔斷器的熔斷時間至少是下一級的3倍，不然將會發(fā)生越級動作，擴大停電范圍。為此，當(dāng)上下級采用同一種型號的熔斷器時，其電流等級以相差兩級為宜；若上下級所采用的熔斷器型號不同時，則應(yīng)根據(jù)保護特性上給出的熔斷時間選取。綜上，得出熔斷器的型號RL1-6060A、熔體20A(4)刀開關(guān)的選擇刀開關(guān)結(jié)構(gòu)形式的選擇：應(yīng)根據(jù)刀開關(guān)的作用和裝置的安裝形式來選擇，如是

28、否帶滅弧裝置，若分?jǐn)嘭?fù)載電流時，應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開關(guān)。根據(jù)裝置的安裝形式來選擇，是否是正面、背面或側(cè)面操作形式，是直接操作還是杠桿傳動，是板前接線還是板后接線的結(jié)構(gòu)形式。刀開關(guān)的額定電流的選擇：一般應(yīng)等于或大于所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€負(fù)載額定電流的總和。對于電動機負(fù)載，應(yīng)考慮其啟動電流，所以應(yīng)選用額定電流大一級的刀開關(guān)。若再考慮電路出現(xiàn)的短路電流，還應(yīng)選用額定電流更大一級的刀開關(guān)。綜上，得出刀開關(guān)的型號選擇HZ10-25/3J25A,380V(5)控制按鈕的選用根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、保護式、防水式、防腐式等。根據(jù)用途，選用合適的形式，如手把旋轉(zhuǎn)式、鑰匙式、緊急式、帶燈式等。按

29、控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求、選擇按鈕及指示燈的顏色。綜上，按鈕選擇型號LA20-11D(6)二極管的選擇根據(jù)電源規(guī)格，設(shè)計的工作頻率等，合理選擇：高電壓應(yīng)用，當(dāng)選用快恢復(fù)和超快恢復(fù)二極管；15V以下電源中的輸出整流二極管應(yīng)盡可能選蕭特基；選擇時，如工作電流較大，則在相同的器件額定參數(shù)下，應(yīng)盡可能選擇正向?qū)妷盒〉亩O管；應(yīng)盡可能選擇反響恢復(fù)快或軟恢復(fù)的二極管；應(yīng)盡可能選擇蕭特基二極管。根據(jù)電源規(guī)格，計算所選變換器中二極管的穩(wěn)態(tài)參數(shù)：反向阻斷電壓最大值；最大的正向電流平均值；從器件商的DATASHEET中選擇合適的二極管，可多選

30、一些以便實驗時比較；從所選的二極管的其它參數(shù)，如正向通態(tài)壓降，反向恢復(fù)時間等等，估算其工作時的最大損耗，與其它元器件的損耗一起，估算變換器的效率；由實驗選擇最終的二極管器件。綜上，二極管的型號選擇IN4001,發(fā)光二極管的型號選擇FG1130(7)三極管的選擇選用三極管時首先要搞清楚電子電路的工作頻率大概是多少，工程設(shè)計中一般要求三極管的fT大于3倍的實際工作頻率。所以可按照此要求來選擇三極管的特征頻率fT。小功率三極管BVCEO的選擇可以根據(jù)電路的電源電壓來決定，一般情況下只要三極管的BVCEO大于電路中電源的最高電壓即可。當(dāng)三極管的負(fù)載是感性負(fù)載時，如變壓器、線圈等時BVCEO數(shù)值的選擇要

31、慎重，感性負(fù)載上的感應(yīng)電壓可能達到電源電壓的28倍（如節(jié)能燈中的升壓三極管）。一般小功率三極管的BVCEO都不低于15V,所以在無電感元件的低電壓電路中也不用考慮這個參數(shù)。一般小功率三極管的ICM在3050mA之間，對于小信號電路一般可以不予考慮。但對于驅(qū)動繼電器及推動大功率音箱的管子要認(rèn)真計算一下。當(dāng)然首先要了解繼電器的吸合電流是多少毫安，以此來確定三極管的ICM。當(dāng)我們估算了電路中三極管的工作電流（即集電極電流），又知道了三極管集電極到發(fā)射極之間的電壓后，就可根據(jù)P=U<I來計算三極管的集電極最大允許耗散功率PCM。綜上，三極管的型號選擇BC547（8）變壓器的選擇控制變壓器容量是控

32、制回路各個負(fù)載容量的和，這要根據(jù)具體的控制電路確定，并適當(dāng)留有余量。一般按計算所得的負(fù)載容量乘以1.25選擇控制變壓器的容量；綜上，變壓器的型號選擇BK-25VA,220/18元件清單列表如下:名稱文字符號型號及規(guī)格數(shù)量用途二極管D2、D4IN40012續(xù)流保護二極管DIN40014整流三極管V1、V2、V3BC5473控制電路一發(fā)光二極管D1、D3FG11302指示電阻R1、R2、R3、R41K4限流與非門N1、N2、N3741S003控制電路電容C00.1uF1濾波電容C10.33uF1濾波變壓器TBK-25VA,220/181降壓繼電器K1、K2JS1-12V-F2開關(guān)電路繼電器K3T7

33、31開關(guān)電路1報警器1報警熔斷器FURL1-6060A、熔體20A3短路保護熱繼電器FRJR16-20/3D、15.4A1aa保護交流接觸器KM1、KM2CJ0-20B,線圈電壓380V2控制電路按鈕SB2LA20-11D綠色1手動啟動按鈕SB1LA20-11D紅色1手動停止轉(zhuǎn)換開關(guān)SALW5-151手動與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)QSHZ10-25/3J25A,380V1開關(guān)電路附錄總結(jié)畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前總覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對

34、前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。這次畢業(yè)設(shè)計讓我更加熟悉了從理論到實踐的跨越。從當(dāng)初的查閱圖書，到現(xiàn)在的設(shè)計成功運行，這中間有很多值得回味的地方。1 .快速入題。拿到畢業(yè)設(shè)計題目要盡快把自己的藍圖勾畫出來，不能走一步算一步，必須把整體把握好。而我的這次畢業(yè)設(shè)計，都過了很長時間才知道自己要做什么。2 .頻繁與導(dǎo)師討論。有問題多問導(dǎo)師，不能自己悶頭做，方向偏了仍不知道，多把自己的想法和思路告訴老師。3 .軟件的學(xué)習(xí)。一定要邊做邊學(xué)軟件，千萬不能在做畢業(yè)設(shè)計期間，拿著本軟件教程從第一