1．控制要求與控制原理

　　水塔的自動控制，就是要在無人操作的情況下，供水系統在水塔水位低于某一下限位置時，電氣控制系統能自動起動水泵電機，不斷地向水塔送水，直到水位升到某一上限位置時，控制系統能自行關斷水泵電機。

　　一個自動控制系統，還應當具有人工干預的功能，以便必要時采用手動操作，達到可隨時起動（或停止）水泵電機的目的。

　　另外，為了控制系統的安全，還應當設有一些必要的保護環節—短路保護和電動機的過載保護。

　　如圖1、2所示的控制要求和實現線路。

　　原理圖中的M是水泵電機（三相籠型異步電動機），它通過KM的三個主觸頭的通、斷而起動、停止。KM是交流接觸器，其觸頭的閉合、斷開受該接觸器線圈的電磁線圈控制，原理圖的右邊就是該接觸器線圈KM的控制電路，圖中顯示，只要把控制電路中的回路接通，使KM線圈與電源接通，接觸器就動作，觸頭的閉合使電機運行；同樣，控制回路斷開，接觸器線圈斷電而會使電動機停止。

　　根據水塔控制要求，應在低水位的下限（如圖1中所示位置），起動電動機，這時通過水位監測系統（浮球中所示位置），起動電動機。浮球1在下限位置，撞塊2在行程開關SQ2附近，使行程開關SQ2受壓，SQ2的一對常開觸頭接通，這就使控制電路中KM得電動作，主電路中KM三個常開主觸頭閉合，電動機M就起動運行。隨著水泵的工作，水塔中水位逐漸上升，浮球上升又使撞塊向下離開行程開關SQ2，行程開關一旦不受壓就會復位，從而使SQ2常開觸頭斷開，如果控制電路只受SQ2常開觸頭的控制，這時KM就會斷開，使M停止，而這時水塔的水位還遠沒有達到上限水位，為了解決這個矛盾，只要在控制原理圖中下限行程開關SQ2常開觸頭旁并聯一個KM接觸器的常開觸頭就可以了。當SQ2接通KM回路時，KM的主觸頭閉合的同時，與SQ2并聯的一對常開觸頭也閉合了，等到撞塊離開SQ2而使SQ2I常開斷開時，KM線圈也不會失電，而繼續保持得電狀態，用接觸器自己的動作來保持其得電狀態的功能稱自保（或自鎖），該常開觸頭叫自保（或自鎖）觸頭。

　　當水位上升，到上限位置時，隨著浮球的上升和撞塊的下降而使SQ1受壓動作，其常閉觸頭就要斷開，從而切斷KM的線圈回路，隨著KM的失電而停止水泵電機（當然，自鎖觸頭也復位）。當供水系統使水位下降時，撞塊上升又會使SQ1復位，這時線圈KM并不會得電。只有在水位下降到下限水位使才會再起動電動機。

　　如何人工干預呢？例如預先知道將要停電，為使水塔供水不間斷，而提前儲滿水，就要在水塔水位不在下限位置時也能夠起動水泵電機，可以采用手動按鈕SB2的常開觸頭并聯在下限行程開關SQ2的常開觸頭上，需要時，只要按壓起動按鈕SB2，它能夠代替SQ2起到接通KM回路的作用。又例如因檢修而需要臨時停止水泵電機的工作，可以按壓停止按鈕SB1，使其常閉觸頭斷開，電機停止。

　　由于交流接觸器沒有短路保護和過載保護的功能，控制系統另外增加了保護元件——熔斷器和熱繼電器。熔短器FU1（三只一組）在它后面的主電路和電器發生短路時迅速熔斷，熔斷器FU2（兩只一組，也可只用一只），在控制電路的各處發生短路時，迅速熔斷，以保護供電源及電器不受損壞。

　　本控制電路具有以下特點：

　　①水塔可在無人值班情況下，由自動控制系統按要求自行工作。

　　②自動控制系統的關鍵在于水位的檢測及上、下限行程開關和撞塊的相對位置設定，其原則是：必須在下限位開機，上限位關機。

　　③實現水位檢測和控制的器件、開關，應根據現場具體情況和可供選用的器件、開關種類予以選擇。

　　④既有自動控制功能，又能手動控制。這是為了滿足控制的實際需要，要記住實際需要和使用方便是控制系統的最高追求。

　　⑤對電機的兩種控制方式，在原理圖上實現時，采用兩個起動信號（常開觸頭）并聯，兩個停止信號（常閉觸頭）串聯。

　　編輯：黃飛