通用变频器在恒压供水系统的应用

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1、设计内容与设计要求一、设计内容：1、电路功能：1）变频器用于恒压供水系统，对供水系统进行恒压调节。2）电路由主电路与控制电路组成，电路主要环节：变频器主电路及相关滤波环节。控制电路主要环节：电压电流检测单元、检测与故障保护电路、各类调节器等。3）系统要求检测电路与保护电路设计较完整。2.系统总体方案确定3.主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4.控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）各类调节器设计4）控制电路参数确定二、设计要求：1）要求采用工

2、业通用变频器的双闭环系统进行恒压供水系统设计。2）设计思路清晰，给出整体设计框图；3）单元电路设计，给出具体设计思路和电路；4）分析各部分电路的工作原理，给出必要的波形分析。5）绘制总电路图6）写出设计报告；-19-主要设计条件1、设计依据主要参数1）输入电压：三相（AC）380V（1+10%）2）使用1台变频器带动3台常用泵，供水量大时，采用3台泵，供水量少时，采用1台泵，3）提供继电器接触器控制图。2.可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．设计总体思路，基本原理和框

3、图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。7．总结与体会；8．附录（完整的总电路图）；9．参考文献；10．课程设计成绩评分表-19-进度安排第一周星期一：课题内容介绍和查找资料；星期二：总体电路方案确定星期三：主电路设计星期四：控制电路设计星期五：控制电路设计；第二周星期一：控制电路设计星期二：电路原理及波形分析等星期四～五：写设计报告，打印相关图纸；星期五下午：答辩及资料整理参考文献[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统(第3版)[M].机械工业出版社，2003.8[

4、2]王兆安黄俊.电力电子技术（第4版）.机械工业出版社，2000.5[3]陈伯时，陈敏逊.交流调速系统[M].机械工业出版社，1998.5[4]李华德.交流调速控制系统[M].电子工业出版社，2003.3[5]张燕宾.SPWM变频调速技术[M].机械工业出版社，1997.12[6]谭建成.电机专用集成电路[M].机械工业出版社，1997.8[7]刘祖润胡俊达.毕业设计指导.机械工业出版社，1995[8]许大中，贺益康.电机控制[M].浙江大学出版社，1996.11[9]张燕宾等.实用变频调速技术培训教程[M].

5、机械工业出版社，2003.7[10]刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统.校内，1999-19-目录第1章总体方案设计…………………………………………………………11.1总体思路……………………………………………………11.2总体结构框图………………………………………………11.3系统硬件选型………………………………………………2第2章各单元电路设计…………………………………32.1主电路设计…………………………………………………32.2继电器控制电路设计………………………………………42.3PLC控制电

6、路设计……………………………………………52.4PID调节电路设计…………………………………………62.5电路各项参数检测与保护……………………………………7第3章PLC程序设计………………………………………83.1PLC程序设计流程图…………………………………………83.2PLC输入输出引脚分配………………………………………83.3PLC程序………………………………………………………10第4章故障分析与电路改进………………………………13第5章总结与体会…………………………………………14第6章参考文献………

7、……………………………………15-19-第7章附录（总电路图）…………………………………16第1章总体方案设计1.1总体思路本设计主要由3台水泵、1台变频器、PLC以及线性远传压力传感器等组成。其中PLC、变频器和压力传感器组成闭环反馈控制系统。使用1台变频器带动3台常用泵，供水量大时，采用3台泵，供水量少时，采用1台泵。在大范围上控制供水的流量；变频器内部PID调节器控制变频器对变频泵进行速度调节，在小范围上控制供水的流量。水泵的速度调节采用变频调速技术，利用变频器对水泵进行速度控制。水泵电机为执行装置，其转

8、速由变频器控制，实现变流量恒压供水。变频器接受控制发出的信号，实现对水泵的速度控制；控制器综合给定信号与反馈信号，经过PID的调节，向变频器输出运转频率指令。压力传感器检测出管网的实时出水压力，并将其转变为控制器可接受的模拟信号（即反馈信号），这样就构成了双闭环的实时恒压供水控制系统。1.2总体结构框图控制器水泵电机变频器压力传感器出水压力检测运行指令频率指令反馈—给定+用户图1-1变