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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Компьютер на воде 01.06.2023 Ученые из Австралии представили прототип "резервуарного" компьютера, который производит вычисление в емкости с водой и предполагает будущее. Поведение волн на воде подчинено строгим физическим законам и ведет к прогнозируемому результату. По словам ученых, их изобретение - это аналоговый компьютер, который способен выполнять ряд задач быстрее и точнее любой цифровой платформы. Исследователи поддержали прототип эффективной математической моделью (в ее основу положены элементы работы нейронных сетей), о чем ученые рассказали в своей научной статье. Конструктивно прототип "резервуарного" компьютера представляет собой длинную емкость с проточной водой. Роль входного контура играет насос, создающий волны на поверхности проточной воды. Отметим, ученых заинтересовала не обычная волна, быстро теряющая силу, а структурно-устойчивая обособленная волна, распространяющаяся в нелинейной среде - так называемый солитон. Представленный прототип показал, что аналоговая волновая платформа способна запоминать как упорядоченные, так и случайные входные данные. Также волновая платформа продемонстрировала обработку входных данных в соответствии с поставленной задачей. В ряде случаев выданный резервуаром результат точно превосходил аналогичные вычисления, произведенные на классических цифровых компьютерах. Для повышения точности считывания амплитуды и рисунка волн ученые добавили в воду флуоресцентный состав. В перспективе они намерены разработать "водяной" микропроцессор, который мог бы работать на принципе столкновения волн в резервуаре, но на микроуровне и в защищенном виде, подобно классическому микрочипу. Ожидается, что аналоговые "резервуарные" компьютеры ускорят расчеты в климатологии, социологии, биржевом секторе и там, где прогнозирование зависит от многих факторов, носящих вероятностный характер.

Другие интересные новости:

▪ Создан самый легкий материал для экранирования электромагнитных волн

▪ Данные по ВОЛС переданы на рекордное расстояние

▪ Сонные коровы дают снотворное молоко

▪ Нет слов - нет и памяти

▪ Акустическая система Creative X-Fi Sonic Carrier

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Кто оправдывается, тот сам себя обвиняет. Крылатое выражение

▪ статья Когда в Америке появился первый негр? Подробный ответ

▪ статья Формиум прочный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Мастика для ремонта резиновых изделий. Простые рецепты и советы

▪ статья Поджигание бумаги с помощью воды. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025