Управление электромагнитным клапаном. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Электромагнитные клапаны в системах водоснабжения, предотвращающие возможное затопление квартир, подвалов или иных подсобных помещений, пока, к сожалению, не нашли широкого применения а быту. Отчасти объясняется это тем, что время работы электромагнита под напряжением не ограничено, что может повлечь выход его из строя или даже возгорание. В связи с этим представляет интерес предлагаемая электронная система управления электромагнитным клапаном, которая, по мнению автора статьи, позволяет избежать подобных неприятностей.

Отличительной особенностью описываемого устройства является весьма малое потребление им тока от источника питания в рабочем режиме, когда клапан открыт. Это дает возможность использовать автономный источник энергии в течение длительного времени.

Схема системы управления электромагнитным клапаном показана на рис. 1, а доработанная конструкция клапана - на рис. 2. Принцип действия системы основан на взаимодействии полей электромагнита клапана и дополняющего его постоянного магнита.

(нажмите для увеличения)

Устройство состоит из четырех блоков функционального назначения: сигнализатора влажности, таймера с электромагнитным реле на выходе, преобразователя напряжения источника питания и блока управления электромагнитным клапаном. Чтобы клапан включить, надо нажать на кнопку SB1 и удерживать ее в таком состоянии 4...5 с. В это время замкнувшиеся контакты SB1.1 кнопки подключают к источнику питания преобразователь напряжения, собранный на элементах микросхемы DD2. С выхода умножителя на 3, образованного диодами VD2 - VD5 и конденсаторами С7- С10, напряжение, повышенное до 27 В, поступает через контакты SB1.4 на конденсатор С11 и заряжает его. Спустя 4...5 с, когда конденсатор накопит энергии, достаточной для включения электромагнитного клапана Y1, пусковая кнопка должна быть отпущена.

Заряженный конденсатор С11 разряжается на электромагнит клапана через контакты SB1.3. Вокруг него возникает магнитное поле, которое перемещает золотник в штоке клапана, и он открывается. Когда же воздействие электромагнитного поля прекратится, золотник станет удерживаться магнитным полем постоянного магнита. В открытом состоянии клапан может находиться неограниченно долгое время, не потребляя энергии от источника питания, пока на контакты датчика, подключенного ко входу сигнализатора влажности, не попадет влага.

Элементы DD1.1 и DD1.2, генератор импульсов, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, тринистор VS1 и, конечно, датчик, установленный в точке контроля влажности, образуют сигнализатор влажности. Светодиод HL1, подключенный к выходу генератора импульсов, сигнализирует о наличии влаги периодическими вспышками. Их частота (примерно 1 Гц) зависит от номиналов резистора R3 и конденсатора С2.

При срабатывании сигнализатора влажности напряжение источника питания через открытый тринистор VS1 и контакты SB1.2 пусковой кнопки поступает на интегральный таймер DA1 и датчик запускающих сигналов, функцию которого выполняет транзистор VT1. В цепи базы транзистора возникает ток, который заряжает конденсатор C3 и открывает этот транзистор на время, определяемое параметрами цепочки C3R5. Импульс отрицательной полярности с коллектора транзистора VT1 поступает на вход интегрального таймера DA1 и запускает его. При этом на выходе таймера появляется напряжение высокого уровня, в результате чего загорается светодиод HL2, открывается транзистор VT2 и срабатывает реле К1 на время, определяемое номиналами времязадающей цепи C4R8. Теперь через замкнувшиеся контакты реле К1.1 энергия источника питания снова поступает на преобразователь напряжения, но заряжается конденсатор С12 через контакты SB1.3 пусковой кнопки, контакты К1.2 реле и обмотку электромагнита клапана.

По истечении 4...5 с таймер переключится в исходное состояние, обмотка реле К1 обесточится и конденсатор С12 разрядится на электромагнит клапана Y1 через контакты реле К1.3, но теперь в обратном направлении по отношению к разрядке конденсатора С11. Возникнет противодействие магнитных полей, и золотник штока клапана под воздействием пружины перекроет воду.

Детали блоков устройства смонтированы на четырех самостоятельных платах размерами 40x40 мм (рис. 3), выполненных из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Все резисторы - МЛТ-0,125. Конденсаторы C3, С4 и С7 - С12 - оксидные К50-6, а С1, С2, С5 и С6 - КМ, КЛС. Диоды VD2 - VD5 - германиевые серий Д311, ГД402. Реле К1 - РЭС9 (паспорт РС4.524.202). Переключатель SB1 - П2К без фиксации в нажатом положении.

(нажмите для увеличения)

Электромагнитный клапан, рассчитанный на постоянное напряжение 24 В, желательно применить промышленного производства, например, клапан от автоматической стиральной машины "Вятка". Пригодна и самодельная конструкция, открывающая воду при подаче напряжения на обмотку электромагнита клапана. Доработка готового электромагнитного клапана заключается в дополнении его магнитной системой и изготовлении цилиндрического тонкостенного кожуха из дюралюминия или другого немагнитного материала. Магнитная система, показанная на рис. 2, может быть от динамической головки прямого излучения 1ГД-48-140 (ГОСТ 9010 - 78), предварительно освобожденная от фланца и керна. Магнит с ярмом крепят внутри кожуха винтами или клеем. В кожухе просверливают два отверстия для проводников обмотки электромагнита, после чего конструкцию устанавливают на штоке клапана.

Датчик влажности представляет собой два металлических стержня длиной по 10 мм, изолированных один от другого, которые соединяют с входом сигнализатора отрезками тонкого многожильного провода в изоляции длиной до 5 м. К сигнализатору допустимо подключить параллельно несколько датчиков и расположить их в разных местах помещения.

Конденсатор С1 защищает сигнализатор от помех электромагнитных излучений, наводимых в соединительных проводах датчика с сигнализатором.

Для питания устройства можно использовать маломощный сетевой блок, работающий совместно с батареей "Корунд" или аккумуляторной 7Д-0,125 в буферном режиме, или две батареи 3336, соединив их последовательно.

Ток, потребляемый устройством, столь мал, что источник из двух батарей 3336 будет работать в течение всего срока их хранения.

Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора С4 и резистора R8 во входной цепи таймера DA1 таким образом, чтобы конденсатору С12 хватало времени накопить достаточно энергии, необходимой для выключения клапана. За 4...5 с он должен зарядится до напряжения 20...22 В.

При исправных деталях и безошибочном монтаже устройство готово к работе. А если после включения питания клапан не откроется, это укажет на необходимость поменять местами подключение проводников электромагнита на разъемах Х1 и Х2.

Клапан устанавливают на трубопроводе в горизонтальном положении.

Следует отметить, что клапан такой конструкции можно применить для автоматической поливки грядок на приусадебном или садоводческом хозяйстве или создать на его основе регулятор уровня воды в баке водокачки.

Автор: А.Бурцев, г.Новороссийск

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

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 Микроавтобус Mercedes-Benz Concept EQV 10.03.2019 На Женевском международном автосалоне 2019 года дебютировал микроавтобус премиального уровня Mercedes-Benz Concept EQV, серийную версию которого планируется представить уже до конца текущего года. Concept EQV использует полностью электрическую силовую платформу. Компактный блок, объединяющий электромотор, систему охлаждения и силовые цепи, расположен в области передней оси. Заявленная мощность составляет 150 кВт, или приблизительно 204 лошадиные силы. Микроавтобус способен развивать максимальную скорость в 160 км/ч. Блок аккумуляторных батарей у концепта расположен в области днища. Емкость составляет 100 кВтч: одной подзарядки достаточно для преодоления до 400 км пути. Восполнять запас энергии можно различными способами, в том числе от обычной бытовой розетки. Функция быстрой подзарядки позволяет за 15 минут накопить такое количество энергии, которого хватит на 100 километров пробега. Автомобиль получил светодиодные головные фары и 19-дюймовые колесные диски. В отделке интерьера используются высококачественные материалы.

Другие интересные новости:

▪ Водная цинк-ионная батарея с продолжительным сроком службы

▪ Ноутбуки Latitude 13 Education Series от Dell

▪ Умные очки Huawei X Gentle Monster EyeWear

▪ Умный рюкзак для слабовидящих

▪ Шапка-невидимка из обычных линз

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья В жизни всегда есть место подвигу. Крылатое выражение

▪ статья Что создал Александр Гюстав Эйфель? Подробный ответ

▪ статья Офис-менеджер. Должностная инструкция

▪ статья Приготовление восковых политур для полировки деревянных изделий. Простые рецепты и советы

▪ статья Быстродействующая защита от перенапряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026