Бесплатная техническая библиотека

Устройство управления насосом подкачки воды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

Комментарии к статье

Для выравнивания давления в нестабильных системах водоснабжения нередко используют насос подкачки, особенно это важно для работы газового водонагревателя, требующего для работы автоматики давления воды не менее 0,1 МПа (1 кгс/см² или примерно 750 мм рт. ст.). Большое распространение получили недорогие насосы X15G-15 (китайского производства), они с успехом справляются со своими функциями. В комплект входит датчик движения воды, состоящий из геркона, резистора и симистора (рис. 1). Защита от сетевых помех, к сожалению, не предусмотрена. Если не сработал датчик движения (а для того чтобы он сработал, необходимо давление не менее 0,1 МПа), предусмотрено ручное включение.

В итоге при эксплуатации, если вы вручную включили насос и, закрыв кран, не выключили его, насос очень быстро сгорает (такое чаще всего случается у детей и домохозяек). Кроме того, по сети приходят такие помехи, что симистор может открыться и остаться в этом состоянии, а поскольку краны закрыты, насос также сгорает (что у меня и произошло). Наконец, даже когда все в порядке, насос зачастую работает зря, так как давление в водо-сети иногда повышается до того значения, за которое мы платим, и нужды в подкачке нет, а электросчетчик тем не менее крутится...

Рис. 1. Схема насоса

От всех этих недостатков свободно предлагаемое устройство управления насосом подкачки воды. Совмещенная структурная схема водопровода в доме (от ввода до потребителей - раковины, ванны, сливного бачка и т. п.) показана на рис. 2. Здесь A1 - кран, А2 - фильтр очистки воды, А3 - устройство управления насосом, А4 - доработанный манометр (его контакты - SA1), А5 - насос, А6 - датчик движения воды (его состояние передает геркон SF1), SB1 - кнопка ручного пуска насоса. Черными треугольниками показано направление движения воды.

Рис. 2. Совмещенная структурная схема водопровода в доме

Манометр, подвергшийся доработке, - стандартный на 6 атм. На фото (рис. 3) он показан со снятыми крышкой и стрелкой. Доработка заключалась во введении в него микропереключателя 4 с рычагом 3 и подбору его положения относительно механизма манометра. Микропереключатель закреплен двумя винтами на небольшой поворотной пластине из стеклотекстолита, закрепленной, в свою очередь, винтом 2 на плате 5. Положение микропереключателя относительно кулачка 1 подобрано (при ослабленном креплении поворотной пластины винтом 2) таким образом, чтобы при давлении 0,1 МПа (1 атм.) кулачок переводил микропереключатель в выключенное состояние и в дальнейшем (при повышении давления) скользил по его рычагу 3, не изменяя состояния контактов.

Рис. 3. Манометр, подвергшийся доработке

Механизм доработанного манометра смонтирован на стеклотекстолитовой плате 5 и помещен в стандартную (размерами100х100х50 мм) электрическую коробку ТУСО для открытой проводки, в дне которой проделано отверстие для кнопки ручного пуска SB1. Все элементы устройства изготовлены из пластика и других неэлектропроводных материалов, сам манометр вкручен в тройник после очистного фильтра А2. Вместо манометра можно использовать СДУ (сигнализатор давления универсальный), но шкалы у него нет.

Принципиальная схема устройства, представляющего собой, по сути, электронный выключатель с фазоимпульсным управлением симистором и стандартным сетевым фильтром, изображена на рис. 4. Электродвигатель насоса M1 подключен к сети не непосредственно, а через электронный ключ, функции которого выполняет симистор ТС106-10 (VS1). При положительной полуволне сетевого напряжения его работой управляет аналог однопереходного транзистора, собранный на транзисторах VT1, VT2, а при отрицательной - такое же устройство на транзисторах VT3, VT4. При положительной полуволне двуханодный стабилитрон VD3 создает питающее напряжение, плюс которого находится в точке А, а минус - в точке Б. По этой причине диод VD2 закрыт, ток через делитель напряжения R6R7 не течет и транзисторы VT3, VT4 закрыты.

В то же время благодаря цепи R1C1 при замкнутых контактах манометра (SA1), датчика воды (SF1) или нажатой кнопке SB1 (SB2) напряжение на конденсаторе С1 в самом начале полуволны быстро превосходит напряжение в средней точке делителя R3R4 и открывается однопереходный транзистор VT1VT2. При этом конденсатор разряжается через управляющий переход симистора VS1, он открывается и через двухобмоточный дроссель L1 подключает электродвигатель насоса к сети. В следующий полупериод сетевого напряжения полярность напряжения на стабилитроне VD3 меняется на обратную, открывается однопереходный транзистор VT3VT4, конденсатор С1 вновь разряжается через управляющий переход и т. д.

Рис. 4. Принципиальная схема устройства (нажмите для увеличения)

Если немного понизить (на 7...10 В) переменное напряжение питания насоса, достаточно увеличить сопротивление резистора R1, т. е. изменить постоянную времени цепи (R1+R2)C1 - электродвигатель насоса работает мягче и тише, на производительности это не сказывается. Потребляемый устройством ток не превышает 5 мА.

Симистор ТС106 (гр. 3, 4 и выше) выбран ввиду малых размеров и именно по данной схеме включения открывается в обоих направлениях устойчиво и надежно. Тем не менее резисторы делителей напряжения надо подобрать с небольшим (желательно 5%-ным) допускаемым отклонением от номинала. Теплоотвод для симистора не требуется. Вместо ТС106-10 можно применить отечественный КУ208В или подходяший импортный. Диоды VD1, VD2 - любые выпрямительные малой мощности. При отсутствии двуханодного стабилитрона (VD3) можно включить встречно-последовательно два стабилитрона с одинаковым напряжением стабилизации. Конденсатор С1 - КМ, МБМ, КЛС, С2, С3 - БМТ-2, С4 - пленочный К73-17 с номинальным напряжением не менее 630 В. Двухобмоточный дроссель L1 намотан на ферритовом (2000НМ1) кольце типоразмера 24x14x10 и содержит 2x20 витков провода ПЭВ-2 0,8.

Детали устройства смонтированы на небольшой (40x30 мм) плате из стеклотекстолита. После монтажа и проверки на работоспособность она помещена в спичечный коробок и залита эпоксидной смолой с добавлением двух капель ди-бутилфталата. Установлена она вместе с сетевым фильтром (он смонтирован в отдельной коробке ТУСО) вблизи насоса.

При монтаже корпус насоса необходимо соединить с точкой соединения выводов конденсаторов С2, С3 и клеммы заземления. Если кнопки SB1, SB2 размещены на большом удалении от платы устройства, для соединений следует использовать экранированный провод, оплетку которого также необходимо подключить к клемме заземления.

При желании еще одну кнопку ручного пуска (на схеме - SB2) можно смонтировать на кухне, подключив ее через подходящий разъем X2 параллельно кнопке SB1. Поскольку детали устройства гальванически связаны с электросетью, корпус дополнительной кнопки должен быть изготовлен из изоляционного материала.

В работе устройства возможны следующие режимы.

Режим 1. Кран закрыт, датчик движения воды выключен (геркон SF1 разомкнут), контакты манометра замкнуты, устройство выключено, насос выключен.

Режим 2. Кран открыт, давление в водопроводе нормальное (3 кгс/см²), контакты манометра (SA1) разомкнуты, контакты датчика движения (SF1) замкнуты, устройство выключено, насос выключен.

Режим 3. Давление воды упало и стало менее 1 кгс/см², но более 0,1 кгс/см². Контакты манометра (SA1) и датчика движения (SF1) замкнуты, устройство включено, насос включен и поддерживает во включенном состоянии датчик движения воды независимо от дальнейшего понижения давления на вводе. Если давление поднялось и стало выше 1 кгс/см², устройство переходит в режим 2, а при закрывании крана или прекращении подачи воды выключается.

Режим 4. Давления недостаточно для включения датчика движения воды (SF1 разомкнут), контакты SA1 манометра замкнуты, устройство выключено, насос выключен. Для пуска воды необходимо нажать на кнопку SB1 или SB2 на 4.7 с. Если вода в системе есть, то устройство включит насос и перейдет в режим 3. Если же вода не течет, проверьте наличие ее в системе водоснабжения, удерживать кнопку нажатой дольше, чем указано, нельзя - это приведет к порче деталей насоса.

Режим 5. Если по какой-либо причине прекратилась подача воды, а насос работал в автоматическом режиме, контакты SA1 манометра остаются замкнутыми, но размыкается геркон SF1 датчика движения воды и устройство выключает насос, т. е. система переходит в режим 4.

Автор: К. Степанов

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Дисплей для создания 3D-голограмм в воздухе 04.05.2014 Опубликованный "Бюро по регистрации патентов и торговых марок США" патент Apple сможет, в случае его реализации, продемонстрировать обладателю устройства с данной технологией самую реалистичную визуализацию трёхмерного виртуального мира, а также позволит взаимодействовать с ним при помощи различных жестов. Разработка, получившая название "Интерактивная трёхмерная система отображения", предоставит возможность, как уже было отмечено выше, не только визуально воспринимать 3D-картинку, но и прикасаться к ней. Согласно технической документации, данный патент описывает не что иное, как голографическую проекцию. Зарегистрированная оптическая система "воздушного дисплея" будет нуждаться в параболических зеркалах или линзах, которые являются ключевыми деталями для проецирования изображения. Также ответственность за создание голограммы возьмёт на себя инфракрасная лазерная система со встроенными датчиками, которые смогут распознавать и сохранять в памяти некоторые ваши жесты, чтобы в дальнейшем руководствоваться данными командами для обновления изображений. Подобное взаимодействие спроецированной картинки и человека реализует механизм тактильного управления и открывает новый этап интерактивности, позволяющий зрителю вращать, масштабировать и контролировать создаваемые лазерной системой 3D-объекты. Благодаря инновационному "дисплею" полученные изображения вы сможете видеть парящими прямо в воздухе без необходимости использовать специальные очки. Apple не первая в мире компания, которая задумалась над вопросом реализации подобных 3D-голограмм. В 2011 году проект Microsoft Research под названием Vermeer позволял воссоздать оптическую иллюзию, которая представлялась зрителю в виде пространственной модели. Концепцию удалось воплотить в жизнь при помощи параболических зеркал и света проектора, поэтому демонстрационные объекты также обладали интерактивностью, реагируя на определённые движения.

Другие интересные новости:

▪ Рыбы эволюционируют от рыболовов

▪ Баллистический щит из пластиковых пакетов

▪ Искусственный интеллект распознает безмолвную речь

▪ Короткофокусный проектор LG PH450UG-GL

▪ Смартфон, отпугивающий комаров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Гельмгольц Герман. Биография ученого

▪ статья Какое открытие Эйнштейна было удостоено Нобелевской премии? Подробный ответ

▪ статья Главный сварщик. Должностная инструкция

▪ статья Пробник для тиристоров и симисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный источник питания на базе блока из DVD-проигрывателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025