摘要
上个世纪之前国外的超频发烧友曾经用水冷甚至油冷来给CPU散热,并且有很不俗的成绩公布,并且是一种物质享受的追求和高端的象征。
水泵的性能可以从流速和扬程两个规格来看。流速是指在没有东西制约水流的时候能够抽取的水量。扬程是水泵向上喷水在垂直方向上能达到的高度。扬程是最重要的数字,它体现了水泵克服水道和散热器阻力的能力。现在大多数泵尾都带有专用的插头,可以直接与电源相连。或其他小3PIN接口可直接插到主板上。
由此可知水泵的意义重大,为使系统能够正常运行,且可靠性增强,需要增补备用装置。
水冷系统用于大功率元器件如晶闸管的散热,其工作的可靠性非常重要。一旦出现故障停止运行,需散热的大功率元器件将很快烧毁,对生产影响极大,一般采用两面三刀台水泵一台运行,另一台备用,实现自动投切,工作过程如下:起动一台水泵电机,该水泵运行信号指示灯亮,另一台水泵备用信号指示灯亮,表示可以随时投入运行,当正在运转的水泵电机因过载、缺相、短路等原因停止运行时,备用水泵电机立即起动,自动投入运行(即自动投切)。本文以两台7.5KW的三相笼型异步电动机为例,利用有关互锁作用对电机进行控制,从而达到一用一备,自动投切的控制。
关键词:水冷;互锁;自动投切
目录
第1章 绪论 ?????????????????????2 1.1 设计背景介绍???????????????????2 1.2 项目——水冷系统自动投切控制的设计????????4 1.3 技术指标?????????????????????5 1.4 论文的主要内容??????????????????6 第2章 设计过程 ???????????????????7 2.1 设计原理?????????????????????7 2.2 元器件选型????????????????????12 第3章 操作说明 ???????????????????22 3.1自动投切控制电机的操作??????????????22 3.2电路中部分接线的说明???????????????24 结论?????????????????????????25 参考文献???????????????????????26
第1章 绪论
1.1 设计背景介绍
1.1.1 研究背景
近年来,随着我国国民经济的快速增长,电力、冶金、化工、家用电器等行业突飞猛进,特别是电脑的CPU、空调等必须要依靠散热系统进行散热。上个世纪之前国外的超频发烧友曾经用水冷甚至油冷来给CPU散热,并且有很不俗的成绩公布,并且是一种物质享受的追求和高端的象征。
也正是这样的原因,中国还处于一种发展中的地区,所以,国内使用的还不是很多,这个和它的价格以及较为复杂的安装方式有关,并且发展不普及和大家的观念并没有改变之前,这些水冷产品还是属于一个宣传或者推广过程,并不是一个成熟过程。
其实,一套水冷散热系统是由散热器、水管及一个水泵组成。配合不同的扣具,从586到酷睿、酷睿2、酷睿i5 、酷睿i7 等英特尔架构CPU都可以使用。
水冷散热器有一个进水口及出水口,散热器内部有多条水道,这样可以充分发挥水冷的优势,能带走更多的热量。这就是水冷散热器的基本原理。
水冷散热与风冷散热其本质是相同的,只是液冷中利用循环液将CPU的热量从水冷块中搬运到换热器上再散发出去,由于换热器的散热面积和散热环境远远要好于一般的风冷散热器,所以液冷的降温效果非常明显。 1.1.2 发展趋势
水冷作为高必能散热系统正变得越来越流行。水冷真正的优势在于它处理CPU瓦数的能力比任何风冷散热器都要高得多,并且不受机箱内高温的影响。如果用于低功率CPU,水冷散热器在CPU降温上并不比优良的风冷散热器强多少。但当你使用产生大量热量的高端或极度超频CPU的时候,就算一个小小的DIY水冷系统都将让CPU温度保持在相当低的水平。
水冷是超频玩家对于大功率芯片理想的散热解决方案。当用于非玩家CPU的时候,水冷不会较高端风冷散热有巨大的性能提升,但能够在获得低温的同时产生比任何风冷方案小得多的噪音。
说到CPU水冷那还要追溯到上个世纪,早在1998、1999年左右台湾就开始流行CPU水冷散热了,DIY利用自己的条件制作出各式各样的水冷系统,但大多以开放式结构为主,在DIY看来,当时的CPU就已经是“发热量巨大”的怪物了。
大陆水冷制作相对要晚些,也大多集中在个人的制作水平上,曾经出现 像杭州中裕的Cool Max等数款个人制作并销售的水冷产品,其中Cool Max水冷已经具备像样的包装和配套件,在宣传上也曾经有过动作,但由于市场响应有限,这些产品犹如过眼云烟,没有多长时间就从市场上彻底消失了。
到2003年,水冷又开始在大陆市场上活跃起来,其中以正规厂家中的澳柯玛和个人制作中的水冷王为主流,从市场推广和论坛宣传两个方面展开了水冷制作的新篇章。
新一代水冷与旧水冷相比原理并没有变化,但制作工艺却大幅度提升,大多注重全密闭式的设计,而且内地与港台个人DIY作品间的差别也越来越少,这与互联网的
推广不无关系,上个世纪的水冷主要集中在少数能上网的发烧友中,随着网络的普及,越来越多的能人义士纷纷出现,行业范围远远跨越了电脑及其相关行业,精通于金属加工的朋友不胜枚举,制作这种水冷散热器更加方便,而且更加美观、实用、可靠,此外,越来越多的喜欢水冷的朋友可以在各个论坛中各抒己见,这样也推动了水冷工艺的进步,显然是互联网促进了水冷产品的进步,同时也为产品的推广奠定了基础。
随着显卡技术的快速发展,显卡上的GPU已经能够发出与CPU相当的热量,因此水冷已经不再局限在CPU了,显卡、北桥、硬盘的水冷也不断涌出,彻底让大家进入水冷的新世界。
水泵让水在系统中流通循环,坚持不懈地把暖水换成冷的。流过水道和散热器的水的体积是至关重要的,因为靠这个运动把热量一并带走,就像高速风扇可以更好的守成从常规散热片上带走热量的工作一样。
在市面上很容易找到不同功率和价位适合水冷的水泵。用户在选择时优先考虑的应该是内嵌式水泵。采用水箱一体化设计,输入输出两头配备软管,而不需要把整个东西再浸泡在蓄水池里。蓄水池时代已经离我们越来越远了,且有溢出的风险。
水泵的性能可以从流速和扬程两个规格来看。流速是指在没有东西制约水流的时候能够抽取的水量。扬程是水泵向上喷水在垂直方向上能达到的高度。扬程是最重要的数字,它体现了水泵克服水道和散热器阻力的能力。现在大多数泵尾都带有专用的插头,可以直接与电源相连。或其他小3PIN接口可直接插到主板上。
由此可知水泵的意义重大,为使系统能够正常运行,且可靠性增强,需要增补备用装置。
1.1.3 研究意义
在通风、吸尘、水泵、油泵、气泵等设备中,一旦电动机出现故障停止运转,就会影响到生产、生活秩序的正常进行,因此,对这些设备采取备用电动机自动投入运行是十分必要的。 通过电气控制系统的设计实践,掌握电气控制系统的设计方法、电器元件和电气控制线路的安装过程、设计资料整理和电气绘图软件的使用方法。在此过程中培养从事设计工作的整体观念,通过较为完整的工程实践基本训练,为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。
1.2项目——水冷系统自动投切控制的设计
现代企业在进行、装配及传输时大都采用物流自动传输线来代替这些繁重的、重复性的工作。所以设计一个比较合理、安全、方面及节能的比较合理、安全、方便节能的物流传输控制系统是一个企业提高其生产效率,降低成本的关键所在。现以一个由三节皮带链组成的物流传输线为设计对象进行设计。
1.3 技术指标及技术难点
1.3.1设备技术指标
1、每条传输线由一台电机控制,电机均为单向旋转,负载功率9KW,机械效率为75%。 2、当第一节传输线检测到有货物时应相应的往下节传输,当货物接近第二节传输线时,第二节传输线进行工作,准备传输快要到来的货物,当货物到第二节时,第一节传输线则停止运行;当货物接近第三节传输线时,第三节传输线进行工作,准备快要到来的货物,当货物
到第三节时,第二节传输线则停止运行;然后货物在第三节传输线的传输下到达指定加工或转配地点。
3、当第二节传输线上有货物正在传输是时,第一节传输线则不能工作;若第三节的货物为取走时,第二节传输线则不能工作。
4、要求每台电机有相应的保护措施及运行指示。; 5、系统要有电源指示。 1.3.2 技术难点
由于设计过程中遇到的各种问题,综合考虑各方面因素,技术难点大致有以下几个方面: 1.本设备是由接近开关、行程开关实现的全自动控制系统,所以开关在传输线上安放的位置及选取的型号都十分重要,安装时要不断调试,才能实现系统的稳定运行。 2.皮带传输通常都存在着运行时突发跑偏打滑事故的隐患,会导致设备故障甚至人身安全,所以要注重考虑怎样防止跑偏打滑事故的发生。
3.控制电压按控制要求选择,符合标准等级。在控制线路简单,不需经常操作,安全性要求不高时,可以直接采用电网电压,即交流380V或220V。辅助电路采用24V安全电压。晶体管无触点开关一般需要直流24V电压。基于此,要注重对电机、变压器的选取。
4.选择器件时,期间之间的兼容性,器件的规格、成本、维修、更换等都需要认真考虑。 5.正常情况下,如何做到尽可能减少通电电气数量,以利于节约能源,延长电气元件寿命,减少故障也成为技术难点。
6.合理使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用,可以增加中间继电器来解决。 7.合理安排电器触点。避免因电器动作时间有差别,造成“触点竞争”。避免因操作不当,造成“误动作”。避免因某个元器件损坏,造成“短路”。避免出现“寄生回路”。
1.4 论文的主要内容
论文研究主要是针对项目设计中所遇到的各项难点问题进行的,主要包括以下几方面内容: 1、物流传输线自动控制系统的设计过程。 2、物流传输线自动控制系统的操作说明。
第2章 设计过程
2.1设计原理
2.1.1设计过程中应遵循的原则
在电气控制系统的设计过程中,通常应遵循以下几个原则:
1.最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行元件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供。对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如起动、转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑。
2.在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单、经济合理,不要盲目追求高指标,造成不必要的高投资。
3.妥善处理机械与电气关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,