Полная автоматизация устройства управления электронасосом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Описываемое устройство служит для автоматического управления любых электронасосов, в том числе центробежных скважинных насосов водоподъема с погруженными электродвигателями мощностью 1...11 кВт и контроля уровня воды в наполняемом резервуаре и скважине.

Устройство представляет собой дополненный вариант устройства "Автоматическое управление электронасосом", описанное А. Калинским. По сравнению с ним предложенное устройство позволяет автоматически реагировать не только на достижение водой выше допустимого уровня в наполняемом резервуаре, но и на понижение воды ниже допустимого уровня в скважине. Это очень поможет при расположении электронасоса в скважине или колодце с малым уровнем воды или при перекачке воды из одного резервуара в другой при поливе из резервуара. Кроме этого, предусмотрен контроль уровней воды в скважине и резервуаре, а также защита электродвигателя насоса от пропадания фазы 3-фазных электродвигателей.

Принципиальная схема устройства изображена на рис.1.

(нажмите для увеличения)

Устройство содержит элементы тепловой защиты электродвигателя насоса: автоматический трехполюсный выключатель SF1; нагревательные элементы 1РТ, 2РТ и размыкающие контакты К1.1РТ, К1.2РТ теплового реле; электромагнитный пускатель К1, включающий насос; блок питания, преобразующий напряжение " 220 В (между фазным проводом С и нулевым проводами N) в постоянное 9 В; датчики воды, управляющие работой устройства в автоматическом режиме и содержащие триггер Шмитта на элементах DD3.1 - DD3.2, RS-триггер на элементах DD3.3 - DD3.4, исполнительное устройство на транзисторах VТ3 VТ4 и реле К2; датчики (электроды) нижнего уровня воды (ДНУ) и верхнего (ДВУ). Конденсаторы С4 - С7 и триггер Шмитта предназначены для повышения помехоустойчивости устройства.

В устройстве применен магнитный пускатель с катушкой на напряжение ~ 380 В, т.е. при пропадании фазы А или В насос выключается. При пропадании фазы С не будет напряжения 9 В, следовательно, отпустит реле К2, и своими контактами К1.1 и К1.2 разорвет цепь питания катушки пускателя, и насос выключится.

При включенном выключателе SF1 и нейтральном положении переключателя SA1 электронасос выключен (реле К2 обесточено). При необходимости работы в ручном режиме переключатель SA1 устанавливают в положение "Ручн." (в верхнее по схеме). При этом срабатывает реле К2 и своими контактами К1.1 и К1.2 включает магнитный пускатель.

Для перевода в автоматический режим работы переключатель SA1 устанавливают в нижнее по схеме положение, при этом включается в работу блок питания, который подает + 9 В на датчики уровня воды.

1. Если вода в наполняемом резервуаре находится ниже ДНУ, то величина сопротивления между ДНУ, ДВУ и корпусом резервуара большая, и на входах 1 DD2.1 и 8 DD2.2 присутствует напряжение лог. "1".

2. Если вода в скважине находится выше ДВУ, сопротивление между ДВУ, ДНУ и землей составляет 1 ...10 кОм (в зависимости от электропроводности воды, которая, в свою очередь, зависит от содержания в воде солей и различных примесей). На входах 8 и 9 DD1.3 и 12 и 13DD1.4 присутствует напряжение лог. "0".

3. При наличии условий п. 1 и 2 на вход S RS-триггера (вывод 13 DD3.3) приходит уровень лог."0", на вход R (вывод 8 DD3.4) - уровень лог."1". Триггер устанавливается в единичное состояние, на выходе 1 DD3.3 устанавливается лог."1", открываются транзисторы VT3, VT4, срабатывает реле К2, которое своими контактами К2.1 и К2.2 замыкает цепь питания катушки магнитного пускателя К1, который включает в работу электронасос.

4. Насос начинает качать воду из скважины в резервуар. В процессе заполнения вода достигает ДНУ резервуара, или уровень воды в скважине устанавливается ниже ДВУ, или оба эти условия выполняются одновременно: на выходе 4 DD2.3 появляется лог."0", а на входе S (вывод 13 DD3.3) RS-триггера лог."1", но состояние триггера не изменяется, насос продолжает качать воду.

5. Если вода в резервуаре достигает ДВУ или в скважине опустится ниже ДНУ, на вход R (вывод 8 DD3.4) RS-триггера поступает лог."0", триггер устанавливается в нулевое состояние, на выходе 11 DD3.3 появляется уровень лог."0", который закрывает транзисторы VT3, VT4. Отпускает реле К2, обесточивается катушка пускателя К1, насос отключается от сети.

6. По мере использования воды из резервуара вода устанавливается ниже ДВУ, или в скважине поднимется выше ДНУ, или выполняются оба эти условия: RS-триггер не изменяет своего состояния, и насос остается выключенным.

7. Только при условии, что вода в резервуаре достигает уровня ниже ДНУ и в скважине - выше ДВУ - насос автоматически включается в работу (RSтриггер устанавливается в единичное состояние лог."0" на входе S (вывод 13 DD3.3).

Если в процессе работы электронасоса ток через нагревательные элементы 1РТ,2РТ протекает выше допустимого, срабатывает тепловое реле и контактами К1.1РТ, К1.2РТ обесточивается пускатель К1. При коротких замыканиях в обмотках электродвигателя насоса срабатывает автоматический выключатель SF1, отключая электронасос от сети.

Конструкция и детали. В качестве электронасоса применен погружной электродвигатель водоподъема ПЭДВ-8 мощностью 8 кВт, коммутируемый контактами электромагнитного пускателя с катушкой на 380 В, в корпусе которого размещено тепловое реле ТРН-25У3.

Нагревательные элементы этого реле включаются в два фазных провода, питающих электронасос, а размыкающие контакты - последовательно с обмоткой пускателя.

Автоматический выключатель типа 1-АП50-3МУ3. Вместо него можно применить А3124 на ток срабатывания не менее 25 А.

Для подключения электродвигателя следует применять провод или кабель с сечением жил не менее 2,5 мм2. Переключатель SA1 типа П2Т-1. Трансформатор Т1 мощностью не менее 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке 13...15 В. Диоды VD1-VD4 типа КЦ405 с любым буквенным индексом. Конденсаторы С1, С4 - С7 типа К73-17, С2, С3 типа К50-35. Резисторы типа ОМПТ или МПТ. Микросхемы серии К176 можно заменить на микросхемы серии К561. Транзисторы VТ1- VТ4 с любым буквенным индексом. Вместо КТ315Б (VT1, VT3) можно применить КТ503, КТ3102, вместо КТ805БМ (VТ2, VТ4) - КТ819 с любым буквенным индексом. Реле К2-РЭС9 (паспорт РС4.5241203, РС4.524.214, РС.524.216, РС4.524.219, РС4.524.229, РС4.524.232). Печатная плата блока управления показана на рис.2.

Внимание! На печатной плате присутствует напряжение ~ 220 В. При наладке и ремонте отпаять провода "К1.2РТ" и "фаза В".

После наладки или ремонта печатную плату покрыть цапонлаком. На передней крышке корпуса устанавливают переключатель SA1, предохранитель FU1 и светодиоды HL1 - HL4, свечение которых указывает на достижение водой уровня соответствующего датчика. Корпус устройства соединяют с общим проводом блока питания и нулевым проводом сети. Нулевой провод заземляют.

Корпус резервуара тоже заземляют. Если резервуар неметаллический, то на одной планке с датчиками уровней устанавливают и заземляют третий электрод. По длине он должен быть больше датчика нижнего уровня. Вода в скважине или колодце надежно заземлена, и никаких мер по заземлению принимать не надо.

В качестве датчиков уровней можно использовать конструкции из металлов, устойчивых к коррозии: оцинкованная, нержавающая сталь, алюминий. Нельзя использовать металлы, которые оказывают вредное воздействие на воду, например, медь (это относится и к подводящим проводам).

Настройка устройства. Не запитывая блок управления, подобрать резистором R1 ток через стабилитрон VD5 в пределах 5...10 мА. Резистором R2 выставить на эмиттере VT2 напряжение +9 В, подать его на устройство.

Настройка устройства заключается в подборе сопротивлений резисторов R4 - R7. Для настройки необходимо: подать питание на датчики уровней, параллельно конденсатору С4 подпаять резистор с сопротивлением 3...10 кОм (эквивалент воды), изменяя сопротивление R4, добиться, чтобы падение напряжения на резисторе эквивалента воды равнялось 0,5 ...0,7 В, отсоединить резистор эквивалента воды - напряжение на выводах 1,2 DD1.1 должно быть около 9 В. Аналогично подобрать резисторы R5 - R7.

В процессе эксплуатации устройства рекомендуется два раза в год проводить профилактический осмотр и чистку датчиков уровня.

Автор: А.Н.Маньковский

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

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 Гарнитура Corsair Virtuoso RGB Wireless XT 21.05.2021 Компания Corsair представила игровую гарнитуру Virtuoso RGB Wireless XT, которую сам производитель относит премиум-классу. Новинка поддерживает сверхбыстрое беспроводное соединение SlipStream. Одновременно можно использовать стандартное подключение по Bluetooth с кодеком Qualcomm aptX HD. Предусмотрено цифровое проводное подключение по USB и наиболее универсальное аналоговое подключения с помощью разъема диаметром 3,5 мм. Диапазон воспроизводимых частот заявлен равным 20-40 000 Гц. Есть поддержка объемного звука Dolby Atmos. В наушниках используются 50-миллиметровые излучатели. Чувствительность наушников составляет 109+-3 дБ, импеданс - 32 Ом. Оснащение Virtuoso RGB Wireless XT включает съемный ненаправленный микрофон "вещательного класса", частотная характеристика которого равна 100-10 000 Гц. Чувствительность микрофона равна -42+-2 дБ. Одной зарядки аккумулятора достаточно для 15 часов работы по беспроводному подключению. Гарнитура украшена подсветкой RGB, настраиваемой в приложении iCUE. Цена новинки - 270 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Микросхемы управления электропитанием для OMAP35хх

▪ Ноутбук Acer ConceptD 7 SpatialLabs Edition с трехмерным экраном

▪ 5-дюймовый гибкий дисплей AMOLED на пластиковой основе

▪ Очки всегда будут чистыми

▪ Высотомеры MS5611 и MS5607

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Идти веселыми ногами. Крылатое выражение

▪ статья Кто такой Пифагор? Подробный ответ

▪ статья Работа на форзацприклеечной машине. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Виды и характеристики солнечных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровые частотные синтезаторы 1508ПЛ11, 1508ПЛ11А, 1508ПЛ12. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026