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图 2.7 水泵房布置轴侧图
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第三章 电气与电路设计
3.1电流的计算
第三章中根据水泵型号得到与水泵型号相匹配的电动机，其电动机型号为Y312s-2，电动机性能参数如下：
同步转速：n=2920r/min 功率：P=7.5KW (1)线径选择。
口诀中的阿拉伯数字与倍数的排列关系如下：
对于1.5、2.5、4、6、10mm2的导线可将其截面积数乘以5倍。 对于16、25mm2的导线可将其截面积数乘以4倍。 对于35、50mm2的导线可将其截面积数乘以3倍。 对于70、95mm2 的导线可将其截面积数乘以2.5倍。 对于120、150、185mm2的导线可将其截面积数乘以2倍
首先要计算电机的线电流，对于单相电路而言，电机功率的计算公式是： p=iucosφ；
对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：p=1.732iucosφ。由三相电机功率公式可推出线电流公式：
i=p/1.732ucosφ 式中：
p为电机功率
u为线电压，一般是380v
cosφ是电机功率因素，一般取0.75 7.5kw电机的线电流：
i=p/1.732ucosφ=7500/1.732 x 380 x 0.75=7500/493.62=15.194A
由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。在这里取1.5，那么电流就是22.79,选择2.8mm2的铜线也可以满足正常工作。
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同理，1kw电机的线电流：
i=p/1.732ucosφ=1000/1.732*380*0.75=1000/493.62=2A 考虑启动电流后，线电流为2a，选择1.5mm2的铜线比较合适。
导线截面积和载流量的计算有口诀如下：导线安全载流量10下五，100上二，16、25四，35、50
所以主回路线径选择为300mm2，允许通过电流为112.4×3+2×3+2=345.2A，选择线径为185mm2的铜线。
(2)元件选型。
断路器：断路器是具有过载、短路和欠电压保护的保护电器，断路器有油浸式断路器、真空式断路器和空气式断路器三大类，在低压电路中空气式断路器目前是应用最多的。空气式断路器结构型式可分为框架式和塑料式外壳，框架式分断能力较高，常用于主电路或大容量电路中，塑料式结构紧凑，便于独立安装。
主电路断路器QF：根据总得电路额定电流和电压，选用框架式断路器，型号为适用于Ac50~60Hz，额定工作电压为uN?380V，Dw15?600框架式自动空气开关，
额定电流IN?100A，过电流脱扣范围200-600A。
异步电机分支回路分电路断路器QF1-4 ：根据电机额定电流IN?69.8A；额定电压uN?380V，选用塑料外壳式空气开关，型号DZ10-100，适用于Ac50~60Hz，额定工作电压为uN?380V，额定电流IN?100A，过电流脱扣范围60-100A。
③ 接触器；接触器是一种适用于远距离频繁通断电路的控制电器，主要控制对象为电动机。接触器主要技术参数除额定电流、电压之外还有使用类别、机械寿命、操作寿命和电寿命。CJ10系列交流接触器是一般任务型接触器，主要适用于交流电动机的启动和控制。绕线式异步电机分支回路分电路接触器KM1-12，选用CJ10?100型交流接触器，技术参数如下：控制电机最大功率50KW，额定电压uN?380V，额定电流IN?100A。主触头数目为3，辅助触头数目为2常分2常合。电寿命60万次，机械寿命300万次。
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④ 热继电器： 热继电器主要用于电机的过载保护，一般情况按照电机额定电流选用热继电器，依据电机的实际负载情况，选取热继电器整定值为电机额定电流的0.95-1.05倍，水泵驱动电机的额定电流IN?69.8A，热继电器整定值在
66.31-73.92A之间。因此选用JR16?150/3，热元件额定电流为85A。刻度中可调范围为53~85A。
3.3 PLC选型与设计
3.3.1 PLC的特点
1、PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。 2、系统根据水位可自动实现水泵的轮换工作，延长了水泵的使用寿命。 3、PLC通过电极式水位检测装置自动检测水位信号，从而判断地下室的积水量，自动投入和退出水泵运行的数量，合理地调度水泵运行。 根据控制要求，地下室排水自动控制系统主要由数据采集系统、变频控制系统、排水自动控制(PLC)系统、报警系统及监控系统组成。集水坑水位稳定在特定位置，并将停电、设备故障、积水量超限等危险告警信号送往通讯接口，传送到地面主控室。目前系统的控制装置多采用PLC控制器，PLC的自动排水系统，PLC要根据水位变化情况来控制水泵的运行情况，而水井的涌水量是随机的。所以，在正常情况下，检测系统要不间断监视水位情况，输送水位信号到PLC进行处理，同时输出至显示报警装置，便于管理人员及时了解水位情况，危险情况