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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Слух человека зависит от рук 29.10.2012 Новое исследование связи двигательных навыков и восприятия показывает, что правое и левое полушарие мозга слышат по-разному. Данное исследование, проведенное учеными из Джорджтаунского университета, не только раскрывает еще одну тайну мозга, но и может помочь в лечении нарушений речи у детей и людей, перенесших инсульт. Исследование впервые демонстрирует различие в обработке аудиоинформации правым и левым полушариями мозга, хотя до этого ряд экспериментов уже указывал на эту особенность. Ученые нашли 24 добровольца и дали им прослушать быстро и медленно меняющиеся звуки и фоновые шумы. Затем у подопытных попросили указать нажатием кнопки - слышат они звуки, спрятанные в фоновом шуме, или нет. При этом каждому добровольцу необходимо было использовать правую руку для нажатия кнопки в течение первых 20 звуков, а затем левую и так далее поочередно. В результате выяснилось, что когда люди использовали правую руку, они лучше слышали быстро меняющиеся звуки, а когда левую - наоборот, более медленные. Поскольку левое полушарие контролирует правую руку, и наоборот, результаты эксперимента показывают, что два полушария специализируются на различных видах звуков. Левое полушарие "любит" быстро меняющиеся звуки, такие как буквы, а правое полушарие - медленно меняющиеся, такие как слоги или интонации. Также хорошо заметна связь между двигательной системой и восприятием. В целом вывод следующий: скорее всего речь обрабатывается в основном в левом полушарии из-за того, что оно специализируется на анализе очень быстро меняющихся звуков. Факт на самом деле удивительный. Представьте, что вы слушаете речь на митинге и одновременно размахиваете флагом. Так вот, восприятие речи будет отличаться в зависимости от того, в какой руке вы держите флаг. В конечном итоге ученые надеются, что понимание принципов организации человеческой восприятия звуков и ее взаимодействия с двигательной системой поможет объяснить, почему речь обрабатывается левым полушарием и как бороться с ее нарушениями.

Другие интересные новости:

▪ Правильно подобранная диета повышает успеваемость детей

▪ Гиппокамп помогает ориентироваться в пространстве

▪ Система навигации для пожарных

▪ Продолжительность сна зависит от генов

▪ Антирадиационный костюм для лунной миссии NASA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Именины сердца. Крылатое выражение

▪ статья Почему бык на корриде атакует не матадора, а красный плащ? Подробный ответ

▪ статья Ипомея слабительная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Светодиодный стробоскоп с регулируемыми задержкой и длительностью свечения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Современная автомобильно-стационарная радиостанция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026