水泵控制的一点改进

王凤安 菏泽技师学院 274026

【文章摘要】

利用压力罐供水的水泵控制系统，潜水泵电机为单相电机时，如果电流较小，可以直接将控制器串联在电机回路中实施控制。但电流较大时这种控制电路容易造成控制器的损坏，这时可以利用接触器将控制电路分成主电路和控制电路两部分，在保证控制效果的同时加大了电路的容量，且控制更加可靠，可操作性强。

【关键词】

水泵控制；单相电机；改进

0 前言

为了保证学生宿舍供水，学校引进了一台潜水泵和一个压力罐。安装之初，问题着实出现了不少，经常导致供水的中断，不能满足宿舍用水的需要。在充分考虑使用要求及控制成本的前提下，对控制线路做了一点改进，效果明显。本文主要从两个方面分析和阐述了原装置在电路控制方面存在的不足及对应的改进措施，并详细剖析了该控制电路改进的思路及实施过程，从而以实例的形式说明书本上的电路知识是怎样在现实生活中活学活用的。

1 原装置电路存在的主要不足

如图1 所示，原供水系统是由一个控制器、一个压力罐（供水器）和一个潜水泵组成，控制器根据压力罐内压力大小来控制潜水泵点电机的开关，从而使压力罐内保持一定的水压，罐内水压的大小可由罐体上方的压力表读出。

原水泵控制系统的不足主要体现在

1)供水时间不能自动控制，上课时间无需供水，要专人负责到现场关水泵，用水时间还要专门开闸送水。2) 罐内继电器根据水压大小发出开关信号，这个开关信号再送进控制器控制潜水泵电机的开关。但是由于潜水泵电机的功率较大，经常导致水泵控制器烧坏。另外控制器集成度较高，维修不方便，如果烧坏则需更换控制器，使宿舍长时间停止供水，并造成较大的经济损失。

2 控制电路改进过程

改进后的控制电路如图2 所示。在图2 所示的电路中FU 为熔断器，QS 为空气开关，KT 为定时开关，KP 为压力继电器，KM 为交流接触器，FR 为热继电器。

为了解决控制器烧坏的问题，通过元件损坏情况及对工作电流的测量，我发现控制器的烧坏就是由于潜水泵工作时流过控制器的电流过大引起的。为此，在电路中接入了热继电器和熔断器进行过流和短路保护，虽然这些装置确实在一定程度上保护了控制器，但由于工作电流过大的问题没有根本解决，热继电器频繁动作，水泵仍然不能持续可靠供水。

基于对电流控制的考虑，使用交流接触器来增大电流容量，将交流接触器的主触点中的两个串在电机主电路中来给潜水泵的单相电动机供电，从而有效避免了控制器电流过大的问题。在控制线路中串入交流接触器的线圈，只要能按要求控制接触器线圈的电流通断就可以实现对主线路中潜水泵电动机的控制。由于在原设备中潜水泵电机的启动与停止是由控制器根据供水器中压力继电器输出信号来控制的，因此在改进后的电路中，也可以利用供水器中的压力继电器信号串接在控制线路中作为压力开关。

对于供水时间控制问题，我借鉴了学校电铃的控制，选用定时开关。将设定好的定时开关串接在控制线路中，潜水泵电机就可以按照规定时间启动和停止，从而解决了需要专人开关水泵的问题，彻底实现自动控制。

至此电路改造的主体思路已基本完成，整体设计具有较强的可操作性，并且改造成本较低，运行可靠，结构简单，维护方便。接下来就是改造的实施阶段，即交流接触器、热继电器等原件的选择以及简单配电箱的设计。

潜水泵电机使用的是QDX15-14-1.1 型单相电动机，额定电压为220V，额定功率为1.1kW，额定电流为7.02A。从测量出的工作电流可以发现，原装置控制器所选用的元件通流能力较小，水泵工作时，特别是储水罐内压力接近压力继电器设定压力时，电动机负载较大，电流可达9 A，超出了原装置控制器的额定电流值，因而经常烧坏控制器。为了保证改造后水泵可以可靠工作，在选用交流接触器时，应使交流接触器的额定电流大于水泵电机工作时的最大工作电流，因此，在本系统的改造中使用的是20A 的交流接触器。热继电器选用JR36-20 6.8-11A，整定电流值为7.5A，能有效实现过载保护。由于储水罐的安装环境是露天安装，而配电箱就安装在储水罐附近的墙体上，电线选用的是2.5cm2 的铜芯电缆线。

本着俞简单俞可靠的原则，配电箱中只安装必要的元件，没有安装仪表及指示装置。考虑到露天配电箱的安全性及可靠性，在设计简易配电箱时参考了GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备》及《低压配电设计规范》GB50054-95 的标准，在元件的及箱体、板材的选用上都满足要求。

3 结论

改进后的水泵控制电路，与改进之前的线路相比，虽然增加了一个简易的配电箱，但配电箱内的电器元件数量不多，结构简单，价格都不高。控制电路改进之后，有效解决了水泵供水的时间控制问题，更有效的减小了水泵控制器的故障率，大大提高了供水系统可靠性，在节约成本的同时也节约了控制供水的人力，达到了师生都满意的效果。__