Пристрій керування насосом підкачування води. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Пристрій керування насосом підкачування води. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Для вирівнювання тиску в нестабільних системах водопостачання нерідко використовують насос підкачування, особливо це важливо для роботи газового водонагрівача, що вимагає роботи автоматики тиску води не менше 0,1 МПа (1 кгс/см² або приблизно 750 мм рт. ст.). Велике поширення набули недорогі насоси X15G-15 (китайського виробництва), вони успішно справляються зі своїми функціями. У комплект входить датчик руху води, що складається з геркона, резистора та симистора (рис. 1). Захист від мережевих перешкод, на жаль, не передбачено. Якщо не спрацював датчик руху (а для того, щоб він спрацював, необхідний тиск не менше 0,1 МПа), передбачено ручне включення.

У результаті при експлуатації, якщо ви вручну включили насос і, закривши кран, не вимкнули його, насос дуже швидко згорає (таке найчастіше трапляється у дітей та домогосподарок). Крім того, через мережу приходять такі перешкоди, що симістор може відкритися і залишитися в цьому стані, а оскільки крани закриті, насос також згорає (що в мене і сталося). Нарешті, навіть коли все гаразд, насос часто працює даремно, тому що тиск у водомережі іноді підвищується до того значення, за яке ми платимо, і потреби в підкачуванні немає, а електролічильник, проте, крутиться.

Пристрій керування насосом підкачування води
Рис. 1. Схема насосу

Від усіх цих недоліків вільно пропонований пристрій керування насосом підкачування води. Поєднана структурна схема водопроводу в будинку (від введення до споживачів – раковини, ванни, зливного бачка тощо) показана на рис. 2. Тут A1 – кран, А2 – фільтр очищення води, А3 – пристрій управління насосом, А4 – допрацьований манометр (його контакти – SA1), А5 – насос, А6 – датчик руху води (його стан передає геркон SF1), SB1 – кнопка ручного запуску насоса. Чорними трикутниками показано напрямок руху води.

Пристрій керування насосом підкачування води
Рис. 2. Поєднана структурна схема водопроводу у будинку

Манометр, що зазнав доопрацювання, - стандартний на 6 атм. На фото (рис. 3) він показаний зі знятими кришкою та стрілкою. Доробка полягала у введенні в нього перемикача 4 з важелем 3 і підбору його положення щодо механізму манометра. Мікроперемикач закріплений двома гвинтами на невеликій поворотній пластині зі склотекстоліту, закріпленої, у свою чергу, гвинтом 2 на платі 5. Положення мікроперемикача щодо кулачка 1 підібрано (при ослабленому кріпленні поворотної пластини гвинтом 2) таким чином, щоб при тиску 0,1 МПа (1 атм.) кулачок переводив мікроперемикач у вимкнений стан і надалі (при підвищенні тиску) ковзав по важелю 3, не змінюючи стану контактів.

Пристрій керування насосом підкачування води
Рис. 3. Манометр, що зазнав доопрацювання

Механізм доробленого манометра змонтований на склотекстолітовій платі 5 і поміщений у стандартну (розмірами 100х100х50 мм) електричну коробку ТУСО для відкритої проводки, в дні якої виготовлений отвір для кнопки ручного пуску SB1. Всі елементи пристрою виготовлені із пластику та інших неелектропровідних матеріалів, сам манометр вкручений у трійник після очисного фільтра А2. Замість манометра можна використовувати СДУ (універсальний сигналізатор тиску), але шкали у нього немає.

Принципова схема пристрою, що є, по суті, електронним вимикачем з фазоімпульсним управлінням симістором і стандартним мережевим фільтром, зображена на рис. 4. Електродвигун насоса M1 підключений до мережі не безпосередньо, а через електронний ключ, функції якого виконує симістор ТС106-10 (VS1). При позитивній напівхвилі напруги мережі його роботою управляє аналог одноперехідного транзистора, зібраний на транзисторах VT1, VT2, а при негативній - такий же пристрій на транзисторах VT3, VT4. При позитивній напівхвилі двоанодний стабілітрон VD3 створює напругу живлення, плюс якого знаходиться в точці А, а мінус - в точці Б. З цієї причини діод VD2 закритий, струм через дільник напруги R6R7 не тече і транзистори VT3, VT4 закриті.

У той же час завдяки ланцюгу R1C1 при замкнутих контактах манометра (SA1), датчика води (SF1) або натиснутій кнопці SB1 (SB2) напруга на конденсаторі С1 на самому початку напівхвилі швидко перевершує напругу в середній точці R3R4 дільника і відкривається одноперехідний транзистор VT. При цьому конденсатор розряджається через керуючий перехід симістора VS1, він відкривається і через двообмотувальний дросель L2 підключає електродвигун насоса до мережі. У наступний напівперіод напруги мережі полярність напруги на стабілітроні VD1 змінюється на зворотну, відкривається одноперехідний транзистор VT1VT3, конденсатор С3 знову розряджається через керуючий перехід і т. д.

Рис. 4. Принципова схема пристрою (натисніть , щоб збільшити)

Якщо трохи знизити (на 7...10 В) змінну напругу живлення насоса, достатньо збільшити опір резистора R1, тобто змінити постійну часу ланцюга (R1+R2)C1 - електродвигун насоса працює м'якше і тихіше, на продуктивності це не позначається . Споживаний пристроєм струм не перевищує 5 мА.

Симистор ТС106 (гр. 3, 4 і вище) обраний з огляду на малих розмірів і саме за даною схемою включення відкривається в обох напрямках стійко та надійно. Проте резистори дільників напруги треба підібрати з невеликим (бажано 5%-ним) відхиленням від номіналу. Тепловідведення для симистора не потрібне. Замість ТС106-10 можна застосувати вітчизняний КУ208В або імпортний. Діоди VD1, VD2 – будь-які випрямлячі малої потужності. За відсутності двоанодного стабілітрона (VD3) можна включити зустрічно-послідовно два стабілітрони з однаковою напругою стабілізації. Конденсатор С1 - КМ, МБМ, КЛС, С2, С3 - БМТ-2, С4 - плівковий К73-17 з номінальною напругою не менше 630 В. Двохмоточний дросель L1 намотаний на феритовому (2000НМ1) кільці типорозміру24 14 10.

Деталі пристрою змонтовані на невеликій (40x30 мм) платі зі склотекстоліту. Після монтажу та перевірки на працездатність вона поміщена в сірникову коробку і залита епоксидною смолою з додаванням двох крапель дибутилфталату. Встановлено її разом з мережевим фільтром (він змонтований в окремій коробці ТУСО) поблизу насоса.

При монтажі корпус насоса необхідно з'єднати з точкою з'єднання конденсаторів С2, С3 та клеми заземлення. Якщо кнопки SB1, SB2 розміщені на великій відстані від плати пристрою, для з'єднань слід використовувати екранований провід, оплетку якого також необхідно підключити до клеми заземлення.

За бажання ще одну кнопку ручного пуску (на схемі - SB2) можна змонтувати на кухні, підключивши її через відповідний роз'єм X2 паралельно кнопці SB1. Оскільки деталі пристрою гальванічно пов'язані з електромережею, корпус додаткової кнопки має бути виготовлений із ізоляційного матеріалу.

У роботі пристрою можливі такі режими.

Режим 1 Кран закритий, датчик руху води вимкнений (геркон SF1 розімкнуто), контакти манометра замкнуті, пристрій вимкнено, вимкнено насос.

Режим 2 Кран відкритий, тиск у водопроводі нормальний (3 кгс/см²), контакти манометра (SA1) розімкнені, контакти датчика руху (SF1) замкнуті, пристрій вимкнено, насос вимкнено.

Режим 3 Тиск води впав і став меншим за 1 кгс/см.², але більше 0,1 кгс/см². Контакти манометра (SA1) та датчика руху (SF1) замкнуті, пристрій увімкнено, насос увімкнений та підтримує у включеному стані датчик руху води незалежно від подальшого зниження тиску на вводі. Якщо тиск піднявся і став вищим 1 кгс/см², пристрій переходить у режим 2, а при закриванні крана або припинення подачі води вимикається.

Режим 4 Тиск недостатньо для включення датчика руху води (SF1 розімкнуто), контакти SA1 манометра замкнуті, пристрій вимкнено, вимкнено насос. Для пуску води необхідно натиснути кнопку SB1 або SB2 на 4.7 с. Якщо вода в системі є, то пристрій увімкне насос і перейде в режим 3. Якщо ж вода не тече, перевірте наявність її в системі водопостачання, утримувати кнопку довше, ніж зазначено, не можна - це призведе до псування деталей насоса.

Режим 5 Якщо з якоїсь причини припинилася подача води, а насос працював в автоматичному режимі, контакти SA1 манометра залишаються замкнутими, але геркон SF1 датчика руху води розмикається і пристрій вимикає насос, тобто система переходить в режим 4.

Автор: К. Степанов

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Жінки запам'ятовують слова краще, ніж чоловіки 25.10.2022

Норвезькі дослідники провели метааналіз за участю понад 350 тисяч людей. Він торкнувся численних наукових досліджень, дисертацій та інших робіт, опублікованих у наукових журналах. Всі вони стосувалися відмінностей між чоловічою та жіночою пам'яттю з цілого ряду аспектів.

Виявилося, що жінки краще за чоловіків запам'ятовують слова і витягують їх зі своєї пам'яті. Щоправда, перевага ця була не надто значною, але стійкою.

Практично всі наукові роботи показали, що жінки протягом усього свого життя краще дають собі раду з пам'яттю на слова, ніж чоловіки. І якщо вона слабшає у літньому віці, то чоловіча пам'ять слабшає ще сильніше. Цікавим тут було те, що рівень цієї переваги залежав від статі дослідників. Так, якщо експерименти проводилися жінками-науковцями, то у них жіноча пам'ять виявлялася міцнішою, а якщо чоловіками, то менш міцною.

Дослідники зазначають, що досі вчених цікавили переважно чоловічі здібності до запам'ятовування інформації, проте останніми роками і жінки стали активніше включатися до цих експериментів. Усі вони показують, більшість поширених навичок інтелекту в чоловіків і жінок розвинені однаково. Втім, якісь добре виявляються прекрасною статтю, а якісь сильною статтю.

Інші цікаві новини:

▪ Магнітний момент мюона – п'ята сила природи

▪ Механічна рука вміє відчувати

▪ Будівництво у космосі

▪ Розкрито секрет сплутування навушників

▪ Новий LDO-регулятор BD3574HFP

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний. Добірка статей

▪ стаття Ми відійдемо під покров струменя. Крилатий вислів

▪ стаття Кому належить відкриття пеніциліну? Детальна відповідь

▪ стаття Надання першої медичної допомоги при термічних опіках. Медична допомога

▪ стаття Електронні пісочні годинники. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перегорнута карта. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт