2022年水泵控制原理图归类 .pdf

141 第五章泵的自动控制泵浦是向液体传送机械能，用来输送液体的一种机械，在船上用使非常广泛。在不同的系统中，泵的具体功能各异，其控制也不相同。第一节泵的常规控制一、主海水泵的控制为主、副机服务的燃油泵、滑油泵、冷却水泵等主要的电动副机，为了控制方便和工作可靠均设置两套机组。该机组不仅能在机旁控制，也能在集控室进行遥控；而且在运行中运行泵出现故障时能实现备用泵自动切入，使备用泵投入工作。原运行泵停止运行并发出声光报警信号，以保证主、副机等重要设备处于正常工作状态。图2-5-1 为泵的控制线路，其工作原理分析如下：1泵的遥控手动控制将电源开关QS1、QS2合闸，遥控 -自动选择开关SA1、SA2置于遥控位置。对于1 号泵，按下启动按钮SB12，则继电器KA10线圈通电，接触器KM1线圈回路KA10触头闭合， 1 号泵电动机通电启动并运行，同时KA10触头闭合自锁。在1 号泵正常运行时，若按下停止按钮 SB11，则 KA10线圈断电，使接触器KM1线圈失电， 1 号泵停止运行。2 号泵的手动控制与1 号泵基本相同，并且两台泵可以同时手动起停控制，实现双机运行。2泵的自动控制过程以 1 号泵为运行泵，2 号泵为备用泵为例，其自动控制过程说明如下：准备状态（即两台泵都处于备用状态）：将电源开关QS1、 QS2合闸，遥控 -自动选择开关 SA1、SA2置于自动位置。组合开关SA12、SA22置于备用位置，此时对1 号泵控制电路来说，开关 SA12闭合，其各主要电器设备工作情况分析为：13 支路 KM1辅助触点断开，时间继电器线圈KT3不得电，其10 支路触头断开，所以线圈KA13不得电，其6 支路常闭触头闭合，使线圈KA11得电，从而使2 号泵控制电路的4 支路 KA11断开。同样道理，2 号泵控制电路中，触头KA21也断开，因此KA10线圈不得电，KM1线圈也不得电；13 支路 KT2线圈得电， 其 7 支路触头延时闭合；6 支路 KA13处于闭合状态， 所以线圈KA12也通电。 因此，1 号泵控制电路中，线圈KA11、KA12、KT2得电，而线圈KA13、KT3、KA10、KM1不得电 。同理， 2 号泵相应线圈工作状态与之类似,即 2 号泵控制电路中，线圈KA21、KA22、KT2得电，而线圈KA23、KT3、KA20、 KM2不得电。正常运行：若1 号泵为运行泵，2 号泵为备用泵，则应将SA11置于运行位置，SA22置于备用位置。对于1 号泵有： 3 支路 SA11和 KA12均闭合，所以1 支路线圈KA10得电，其电路中相应触头闭合；使KM1线圈得电，从而接触器主触头闭合，1 号泵电动机启动并运转；同时 12 支路 KM1触头闭合，使线圈KT3得电；其 10 支路触头延时闭合，使10 支路线圈 KA13得电；其 6 支路 KA13常闭触头断开，但在此之前压力开关KPL1已经闭合，从而保持 KA11、KA12线圈有电。同理分析可知：2 号泵仍处于备用状态，其控制电路工作状态与前述备用时相比没有发生变化。运行泵故障时，备用泵自动切入：当1 号泵由于机械等故障原因造成失压时，其压力开关 KPL1断开，使线圈KA11失电；相应的2 号泵控制电路中4 支路 KA11触头闭合， 2 支路线圈 KA20得电， KM2线圈得电，其主触头闭合，2 号泵电动机启动并运转；同时1 号泵名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 142 FR1KM1KA1012QS1M13KM1FR2KM2KA2034QS2M23KM2SB11SB1 2KA1 0KA1 0KA1 2遥SA1运备KA2 1SA1 2SA1 1自KA11KA12KA13KT3KT2CKA13KA12KA13KT3KM1KT212SB2 1SB22KA20KA20KA22遥SA2运备KA11SA2 2SA2 1自KA21KA22KA23KT3KT2CKA2 3KA2 2KA23KT3KM2KT234KPL1KPL2SB1 3SB23KM2KM112345678910 11 12 13 14 A12345678910 11 12 13 14 B图 2-5-1 泵的控制电路FR1FR2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 143 控制电路中8 支路 KM2触头断开，使8 支路线圈KA12失电，其3 支路触头KA12断开； 1支路线圈KA10因此失电，其主电路线圈KM1失电，主触头断开，1 号泵停止运转，并发出声、光报警。3故障分析举例：1）在图 2-5-1 泵的控制电路中，若时间继电器KT3 调整不当，会出现什么异常？在自动控制过程中， 若时间继电器KT3 调整过短，从前述分析可知： 时间继电器13KT3线圈通电延时已到时，触头11KT3 闭合，线圈11KA13 得电，其常闭触头6KA13 断开；而此时，泵的排出压力开关7KPL1或 7KPL2还未来得及闭合，导致6KA11或 6KA21失电，从而备用泵启动，运行泵停止运行。2）在图 2-5-1 泵的控制电路中，若不设二极管或二极管击穿，会导致哪些异常？该控制系统中， 若第 2 个二极管击穿或不设，则泵出现故障， 泵的排出压力开关7KPL1或 7KPL2断开时，线圈6KA11 不会失电，备用泵不能启动，运行泵不能停止运行，可能导致机损事故发生。二、发电机预润滑油泵的控制1.发电机预润滑油泵的控制功能如图 2-5-2 所示：当柴油发电机停机时，由该泵是向其提供一定压力润滑油对轴承等进行预润滑。启动发电机后，当发电机转速达发火转速时自动停止，此时，轴承等的润滑油压力由发电机本身带动的泵浦来提供。该泵可手动控制，也可自动控制。2.控制线路图中控制元件及符号介绍1） 189：主开关，为NFB（NO FUSE BREAKER ）式空气开关。2） 188：接触器。3） 151：热继电器，对电动机进行过载保护。4） M：三相交流异步电动机。5） TR11：变压器， 440/110V，100VA。6） WL 、GL、 RL：分别为电源（白色） 、运行（绿色） 、故障（红色）指示灯。7） 188/T：时间继电器，设定值为30S。8） 103/C、103/T：分别为手动起动、停止按钮。9） CS/11：手动自动控制转换开关。10）PB/11：复位开关。11） 114/N：发电机控制屏内的速度继电器（SPEED RELAY ） ，即发电机运行达发火转速时，该继电器的触头断开。3.泵的控制过程1）手动控制功能：首先，合上主开关189（电源灯亮） ，将 CS/11“手动 -自动”控制转换开关转“ 手动 ” 位，然后按一下起按钮，因发电机停机时，第4 路速度继电器114/N 触头闭合；因第5 路 188/T线圈此前未得电，其第6 路常开延闭触头不会瞬间闭合(无论线圈188/T 是否有电 )，第 6 路4/12 线圈不得电，故第3 路其触头闭合，使得线圈4/11 得电，第4 路 4/11 触头亦闭合。因此，第4、5 路线圈188、 188/T 均得电，主触头闭合电动机启动、运转，第5 路辅助触头188 自锁。当188/T 延时到时，其第6 路触头 188/T 闭合。但在此之前，泵的出口已建立起名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 144 压力，第 7 路压力开关PS已闭合，线圈163/QX 得电，其第6路触头 163/QX 已断开，第6路线圈 4/12 没电，线圈188、188/T 保持有电，电动机正常运转。运行灯亮。在泵正常运行时，若按一下第4 路停止按钮103/T，则第 4 路线圈 188 失电，电动机停止运行。此为正常停机。若在泵正常运行时，发电机达发火转速，第4 路速度继电器触头114/N 断开，使第4 路线圈 188 失电，电动机停止运行。此为正常停机。若泵的出口压力过低（故障），第 7 路压力开关PS断开，第 7 路线圈 163/QX 失电，其第 6 路触头 163/QX 闭合，导致第6 路线圈 4/12 得电，其自锁触头自锁，同时，使得第3路线圈 4/11 失电，导致其第4 路触头断开，从而使第4 路线圈 188 失电，电动机停止运行。此为故障停机。故障灯RL 亮。当出现短路、过载故障时，电动机同样故障停机，读者可自行分析。2）自动控制功能：合上主开关189（电源灯亮） ，将 4CS/11“手动 -自动”控制转换开关转“自动”位，据上述分析可知：正常情况下，发电机处于停机状态时，第4 路速度继电器触头114/N 闭合；因第 6 路常开延闭触头188/T 不会瞬间闭合 (无论线圈188/T 是否有电 )，第 6 路 4/12 线圈没电，其第 3 路触头闭合，使得线圈4/11 得电，第 4 路 4/11 触头，使得线圈188 得电。主触头闭合使电动机启动、运转；同时，188/T 线圈得电，其第6 路触头 188/T 延时闭合，但因泵本身无机械故障，在第6 路触头 188/T 延时闭合前，因压力已正常时，第7 路压力开关闭合，线圈 163/QX 得电，其第 6 路触头断开，导致第6 路线圈 4/12 保持失电，线圈188 继续得电，电动机继续运行。START 188/T 188 WL 188 F12/3A F11/3A 189 151 151 F14/3A F13/3A M U V W 1 1 1 GL RL 4/11 4/12 4/11 188 AUTO MANU STOP 103/T 103/C RESET PB/11 188/T 4/12 114/N 4/11 163/QXPS 4/12 163/QX(30S) 188 (103) (102) (101) (104) (105) (107) (108) (109) (110) (117) (116) (115) (114) (113) (112) (111) (121) (120) (119) (118) (124) (123) P11 P12 图 2-5-2 副机预润滑油泵控制线路原理图CS/11 3 4 5 6 71 2TR11 440/110V 100VA R S T (106) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 145 当发电机达发火转速，第4 路速度继电器触头114/N 断开，使第4 路线圈 188 失电，电动机停止运行，正常停机。若泵的出口压力过低（故障），电动机亦报警停机，使预润滑油泵停止运行，读者亦可自行分析。4.泵的控制故障分析在本泵控制的系统中，自动控制可正常工作，但手动不能启动，试分析其原因？对此现象进行分析可知：自动控制能正常工作，说明电源，主电路均正常，且控制电路中，接线端（ 105）至（ 113）及线路（ 116）至（ 121）可正常工作。因此可判断故障应处于线路（ 113）至（ 116）之间。借助万用表，利用带电测量法断电测量排除法，均可较容易的查出并排出故障。第二节泵的电脑控制在电脑控制方式中，其控制功能与常规控制方式相同，在维护、保养、查找故障时，应了解其各输入、输出元件（及电气图文符号）意义与作用，并能确认电脑是否正常工作（由指示灯显示） 。然后可具体分析电路的控制原理。如图 2-5-3 为一“ GS”泵的控制电路，控制元件及符号介绍如下：一、控制线路图中控制件及元符号介绍152/89：主开关，为NFB （NO FUSE BREAKER ）式空气开关288、 42、6：分别为接触器；4X、19X、42X、88A 、TT3、TT4、RY、RY1、RL 为中间继电器351：热继电器，对电动机进行过载保护4M：三相交流异步电动机5 TR：变压器6 NPUT 、OUTPUT ：分别为电脑控制单元（电源电压为5V DC， WL 为白色电源指示灯）的输入、输出信号端。电动机的起动、停止、保护等功能的信号由INPUT端输入；而输出信号使继电器线圈4、5 得电去控制电动机的起、停等动作。CPU为处理控制单元，GL 灯亮（绿色）表示电脑处于运行状态7 T1、T2、T3、T4：分别为时间继电器8 3C、3T、3R：分别为起动、停止、复位按钮9COS：为“驾控”、 “集控”转换开关， “驾控”时线端13 至 14、 23 至 24、33 至 34通， “集控”时线端11 至 12、21 至 22、31 至 32 通9PS：为压力开关，泵的压力正常时断开10 TH：为 GS 泵电机过热温度(保护 )开关二、泵的控制过程1该泵的起动控制过程如下：合上主开关52/89， 在控制系统正常的情况下，输入信号中热继电器的常闭触头51 闭合，TH 亦闭合；因线圈TT3、 TT4 未得电，其作为输入信号的两个常闭触头闭合。此时按一下起动按钮3C，电脑接到起动信号，经过CPU 处理后，其输出信号使继电器线圈4 得电，其第 1 路常开触头闭合使线圈4X 得电，第2 路常开触头4X 闭合；此时因第4 路时间继电器T1 常开延闭触头不会瞬间闭合，19X 线圈不得电，线圈42X、 42 也未得电，故第3 路常闭触头 42 和 19X 均闭合。因此，线圈6 得电而其5 路常开触头闭合后，第5 路线圈 88 也得电。这样，主电路中，主触头88 和 6 均闭合，电动机“Y”星形接法进行降压起动。第6名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 146 路常开触头88 闭合自锁。与此同时，3 路时间继电器通电，其4 路触头延时准备闭合。当T1 延时到达（此时泵已达稳定转速），其 4 路触头闭合，线圈19X 得电，它一方面使2 路19X 触头断开，线圈6 失电，第6 路触头 6 闭合；另一方面第6 路触头 19X 闭合。 42X 线圈得电，一方面自锁触头自锁；一方面使第7 路线圈 42 得电。这样，主电路中，主触头88保持闭合，而主触头6 断开，主触头42 闭合，电动机由“Y”星形接法转换成“?”星形接法进行全压状态下的正常运行。需要停泵时，按一下停止按钮3T，电脑接到停泵信号，经过CPU 处理后，其输出信号使继电器4 失电，其第1 路常开触头断开使线圈4X 失电，第2 路常开触头4X 闭合断开使第 2 8支路线圈均失电，主电路中，主触头88、42 均断开，电动机停止运转。2泵的故障检测及保护功能：1）正常情况下，10 路开关 43 摆“ NOR”位，泵压力未建立起时，压力开关PS 闭合，线圈 RY 得电。而线圈88 得电后， 8 路线圈 88A 亦得电，其11 路触头 88A 闭合，这样时间继电器T2、 T3 均得电，其触头延时准备动作，但在未及动作时，压力开关PS 断开，线圈RY 失电，时间继电器T3、T4 均失电，继电器线圈TT3、 TT4 不得电，电动机正常运转。若 3 分钟内，泵压力仍未建立起来，则时间继电器T3 延时到，其14 路触头闭合，导致线圈 TT3 得电，其电脑输入端常闭触头TT3 断开。电脑接到该信号后，经CPU 处理后，使继电器线圈4、5 断电，发出停泵指令。若3 分钟内，泵压力建立起来，在时间继电器T2 通电 5 分钟后，其13 触头 T2 闭合，如果泵的出口压力过低，压力开关PS闭合，线圈RY 得电， 13 路触头 RY 亦闭合，时间继电器T4 通电， 30S 后， TT4 线圈得电，向电脑送入停泵的输入信号去停泵。即泵出口压力过低超过30S，泵停止运转。此时已锁住故障，按复位按钮可解除。2）当电动机过载时，电动机主电路中51 （热元件） 通过的电流过大，其常闭触头断开，向电脑送入停泵的输入信号去停泵；同理，当电机本身过热时，“GS”泵电机过热温度(保护)开关 TH 断开，也可向电脑送入停泵的输入信号去停止泵的运行。3）若 10 路开关 43 摆“ CANCEL ”位，可取消故障检测，即泵出口压力过低时也不停止运行，其控制过程，读者可自行分析。思考题：1图 2-5-1 泵的控制电路中，若2 号泵处在运行位，1 号泵处在备用位，在2 号泵运行泵程中，因2 号泵的出口压力过低而向1 号泵切换，但1 号泵仅点动一下，2 号泵又继续运行。过一会儿又重复上述动作，试分析其故障原因？2图 2-5-4 为一空压机的控制电路，试分析其电路工作原理，并比较该控制电路与泵自动控制在功能上、控制原理上有哪些区别？其控制元件及符号说明如下：1）52/89：主开关，为NFB （NO FUSE BREAKER ）式空气开关；2）88、 42、6：分别为接触器；19X、42X 、88A、RL1、RL2、63Y、 23X 分别为中间继电器；3）51：热继电器，对电动机进行过载保护；4）M：三相交流异步电动机；5）TR1 及 TR：分别为变压器；6）INPUT 、OUTPUT ：分别为电脑控制单元（电源电压为5V DC，WL 为白色电源指示灯）的输入、输出信号端；电动机的起动、停止、保护等功能的信号由INPUT 端输入，而输出信号使继电器4、5 得电去控制电动机的起、停等动作；CPU 为处理控制单元，GL灯亮（绿色）表示电脑处于运行状态；7） T1、T2、T3、T4：分别为时间继电器；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 147 8）3C、3T、3R：分别为起动、停止、复位按钮；9）COS：为“驾控”、 “集控”转换开关， “驾控”时线端13 至 14、23 至 24、33 至 34通， “集控”时线端11 至 12、21 至 22、 31 至 32 通；10）PS：为压力开关，泵的压力正常时断开；P2为控制空压机起、停的压力开关；11)MV ：为卸载起动及放残用电磁阀；12) TH ：为空压机润滑油过热温度(保护 )开关。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 148 E/R M 78 1 3 19X 88 88A 4 INPUT CPU OUT- PUT 88 51 +5v Y Z X U V W 42 R S T 6 01 03 02 1 TR +24v 0v 52 89 COMM WL E COMM TT4 TT3 TH 51 88A 3T 3C 3T 3C 3C 22 21 24 23 COS 3T W/H RUN 5 4 GL 4X 42 4X 19X 03 02 T1 19X 6 T1 6 42 42X 42X 42X 6 88 88A TH F1 TR1 12 14 22 24 32 34 88 11 11 13 21 23 31 33 12 S F2 TT3 RL E/R W/H TT4 CANCEL NOR RY PS RY T3 T2 T4 T3 3R T4 RY TT4 RY1 TT3 TT4 T4 TT3 T3 5MIN 3MIN 30SECM 图 2-5-3 GS 泵的控制电路1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 43 T2 12 11 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 149 2 19X 88 4 42 19X T1 19X 6 T1 6 42 42X 42X 426 88 88A TR1 88 M 88 51 Y Z X U V W 42 R S T 6 01 52 89 RL63Y 23X RL88AT3 T2 T4 T3 M23X 3R63Y TH T3 PS 63Y T2 23X 3R1 63Y 23E WL +5V +24v 0v COMM 。OUT- PUT 5 4 FSX AUT RUN GL AUT WL CPU 3C 3T A/M INPUT +24V 88X COMM T4 23X 63Y 51 3T 3C T4 P2 88A 2-5-4 空压机控制电路X 03 02 03 02 X 1 2 V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -