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:

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 Источники питания HDR-15/30/60 на DIN-рейку 18.04.2017 Компания Mean Well разработала семейство компактных источников питания HDR с креплением на DIN-рейку (серии HDR-15, HDR-30, HDR-60). Источники питания выпускаются на три значения выходной мощности: 15,30 и 60 Вт с выходными напряжениями 5/12/15/24/48 В с возможностью ручной подстройки и обладают форм-фактором который широко применяется в системах автоматизации зданий. Особенностью нового семейства источников питания является компактный размер, ширина корпуса составляет 1SU, 2SU, 3SU для каждой мощности соответственно (SU=17,5 мм), при этом высота корпуса &#8211; всего 90 мм. Преобразователи характеризуются высокой эффективностью (до 91%), малой потребляемой мощностью на холостом ходу (<0,3 Вт), работоспособны в диапазоне температур -30°С...+70°С и обладают II классом защиты от поражения электрическим током. Семейство HDR предназначено для систем в области автоматизации промышленных и бытовых зданий, систем промышленного контроля и других систем, где требуются компактные источники питания с креплением на DIN-рейку.

Другие интересные новости:

▪ Бесшумные самолеты на совиных крыльях

▪ Стиральная машина LG Tromm ThinQ F21VBV с искусственным интеллектом

▪ Кольца стабильной плазмы в условиях открытого воздуха

▪ Гаджет для лечения морской болезни электротерапией

▪ Дизтопливо из сахара

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Маркировка отечественных диодов. Справочник

▪ статья Какому правителю население страны подарило одеяло из шейных воробьиных перьев? Подробный ответ

▪ статья Микроскоп из капли воды. Детская научная лаборатория

▪ статья И зарядит, и приварит. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ конвертер с режекторным фильтром. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025